Ćwiczenia z elektronicznych technik pomiarowych

Ćwiczenie nr 1

Wyznaczanie błędów osobowych

1. Sprzęt

Teodolit Zeiss Jena Theo 010 z libelą kolimacyjną, tarcza celownicza, szkicownik, dzienniki do pomiaru kątów

2. Miejsce odbywania ćwiczeń

Sala IIIG w budynku Geodezji, na słupkach obserwacyjnych.

3. Cel ćwiczeń

Określenie błędów osobowych obserwatora, błędu celowania, błędu odczytu i błędu ustawienia li beli kolimacyjnej do górowania.

4. Opis zagadnienia

Wykonujemy pomiar kąta pionowego w dwóch położeniach lunety. Wiadomo, że w wartości pomierzonego kąta, zawarte są także błędy pomiaru. Należy określić jak wielkie są te błędy, aby można było ustalić błędy osobowe obserwatora. Przeprowadźmy analizę dokładności pomiaru kąta pionowego. Ponieważ pomiar kąta pionowego przeprowadzono w dwóch położeniach lunety, jest on wolny od błędu miejsca zera koła pionowego. Wynik pomiaru obarczony jest natomiast:

-     błędem celowania mc

-     błędem ustawienia libeli kolimacyjnej ml

-     błędem odczytu mo.

Wartość kąta obliczamy z wzoru

Z powyższego wynika że błędy odczytów OI i OII wyrażają się następująco

oraz

ostatecznie błąd wyznaczenia kąta pionowego, pomierzonego w dwóch położeniach lunety, wyraża się następująco:

                            (1)

5. Prace pomiarowe

5.1.Wyznaczanie błędu odczytu

Wyznaczanie tego błędu ma na celu oszacowanie wielkości błędu popełnianego podczas doprowadzania do koincydencji kresek podziału obrazów diametralnych części kręgu pionowego. W tym celu należy wielokrotnie doprowadzić do koincydencji obrazy dwóch diametralnych części kręgu pionowego, a rezultaty zapisać. Przykład takiego badania przedstawiono w tabeli 1. W tabeli zapisano 10 odczytów ograniczając ich wielkość do minut i sekund. Następne kolumny tabeli zawierają opracowanie wyników i obliczenie błędu odczytu.

Tabela nr 1

Wyznaczanie błędu odczytu

5.2. Wyznaczanie błędu ustawienia libeli kolimacyjnej

Jedną z operacji przy pomiarze kąta pionowego, jest doprowadzanie do górowania libeli kolimacyjnej koła pionowego. Czynność ta ma duże znaczenie ponieważ indeks koła pionowego ustawiony jest w prawidłowej pozycji po doprowadzeniu libeli kolimacyjnej do górowania. Widzimy więc, że dokładność ustawienia libeli ma wpływ na rezultaty pomiaru kąta pionowego. W celu określenia błędu ustawienia libeli kolimacyjnej wykonujemy kilkakrotnie następujące czynności:

-         śrubą libeli kolimacyjnej doprowadzamy obrazy połówek pęcherzyków libeli do koincydencji,

-         pokrętłem mikrometru doprowadzamy do koincydencji kreski obrazów diametralnych części koła pionowego,

-         wykonujemy odczyt kąta pionowego i zapisujemy do tabeli.

Z przeprowadzonych czynności możemy się zorientować, że obliczony na tej podstawie błąd, będzie błędem sumarycznym ustawienia libeli ml i odczytu mo.

                            (2)

po przekształceniu obliczymy ml z wzoru 3.

                            (3)

Przykład przedstawiono w tabeli nr 2.

Tabela nr 2

Wyznaczenie błędu ustawienia libeli kolimacyjnej