ZÁKLADNÍ ZÁSADY PRO VYPRACOVÁVÁNÍ PROTOKOLU O MĚŘENÍ

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY

ZÁKLADNÍ ZÁSADY PRO VYPRACOVÁVÁNÍ PROTOKOLU O MĚŘENÍ ( určeno pro elektronické a elektrotechnické obory FEI, VŠB-TUO )

Autor: Ing. Lukáš Klein

Vysoká škola báňská - Technická Univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra elektroniky

Obsah

1 Úvod …………….……………………………………………………………………………….….3 2 Obecná pravidla pro psaní technických dokumentů …………….…………..……………………...4 2.1

Písmo textu …………………...………….…………………………………………………..4

2.2

Písmo veličin a značek ………………………...……………………………………………5

3 Základní osnova protokolu ……………………………………………………………..…………..5 3.1

Hlavička protokolu ………………………………………………………………………….6

3.2

Zadání měřené úlohy ………………………………………………………………….…….7

3.2.1

Schéma zapojení ……………………………………………...…………………….…..7

3.2.2

Rovnice a matematické výrazy ………………………………….……………………...8

3.3

Teoretický rozbor …………………………………………………………….……….…….9

3.4

Použité přístroje a pomůcky ………………………………………………………………10

3.5

Postup měření ……………………………………………………………………………..10

3.6

Vlastní vypracování ……………………………………………...………………………..11

3.6.1

Tabulky ………………………………………………………………...………….…..11

3.6.2

Výpočty ………………………………………………………………………...……..12

3.6.3

Grafy …………………………………………………………………...……………..12

3.7

Závěr protokolu ………………………………………………….………………………..14

3.7.1 3.8

Klasifikace chyb ………………………………………………………...……………..15

Použitá literatura ………………………………………………….………………………16

4 Doslov …..…………………………………………………...…………………………..………...17

-2-


1 Úvod Pod pojmem protokol si lze vybavit mnoho významů, my však pod tímto označením v souvislosti s elektronickým či elektrotechnickým měřením rozumíme technickou zprávu, která má maximálně vypovídající charakter. Co nejsrozumitelněji vysvětluje cíle měření, představuje postup a průběh měření a ve své finální části shrnuje a objasňuje výsledky a z nich plynoucí závěry měření. Ač se na první pohled může zdát, že tvorba protokolu není tak složitá a protokol sám není až tak důležitý jako samotné měření, opak je pravdou. Protokol o měření představuje ve své podstatě oficiální technický dokument a jeho forma se řídí jasnými pravidly, která platí všeobecně pro tvorbu veškerých technických zpráv. Na druhou stranu je pravdou, že každý jednotlivý vyučovaný předmět má svá specifika a každý vyučující vyžaduje individuálně protokoly určité úrovně. Avšak pravidla zde uvedená patří mezi nejzákladnější a jejich uplatněním při tvorbě protokolů o měření určitě nic nezkazíte. Při tvorbě protokolu je důležité si uvědomit podstatnou věc. Protokol má být komplexní zpráva, po jejímž přečtení má být neseznámenému čtenáři jasné, jak měření probíhalo, jaké přístroje a další pomůcky byly použity, jaké výsledky a z jakého důvody vyšly a jaké závěry lze z toho odvodit. Čtenář by měl být schopen po přečtení protokolu toto měření zopakovat a dopracovat se ke správným výsledkům - při využití totožných přístrojů a pomůcek a za stejných podmínek. Důležitá je především srozumitelnost a jednoznačnost. Neseznámený čtenář nesmí při čtení protokolu pátrat např. po významu tabulek, uvedených veličinách, smyslu grafů. Vše musí být řádně označeno a popsáno tak, aby nedošlo k chybnému výkladu údajů. Důležité také je, aby veškeré uvedené údaje byly vysvětleny co nejrychleji a čtenář nemusel po jejich významu pátrat v celém rozsahu protokolu. Jak je tedy vidět, tvorba formálně správného protokolu není zrovna jednoduchou záležitostí a k tomu, aby se vám to s úspěchem podařilo, snad trochu přispěje i tato práce a základní zásady v ní uvedené. Je však nutno ještě jednou připomenout, že každý vyučující má na odevzdávané protokoly individuální požadavky a ty se nemusí přímo shodovat s informacemi uvedenými v této práci. Proto se vždy v prvé řadě řiďte pokyny vyučujícího a tuto práci si berte na pomoc v případě, kdy si s formátem vámi vypracovávaného protokolu nebudete vědět rady.

-3-


2 Obecná pravidla pro psaní technických dokumentů V současné době se předpokládá, že většina odevzdávaných protokolů je tvořena elektronicky s pomocí počítače a tištěna tiskárnou. Výhodou je všestranné zjednodušení tvorby protokolu jak v možnosti rychlé a jednoduché sazby textu, rovnic a dalších matematických výrazů, tak podpora tvorby tabulek či grafů. Možné je protokol zpracovat také ručně. V tomto případě je však nutné dbát zvýšené pozornosti zejména u tvorby grafů, které musí být vynášeny výhradně na milimetrový papír, aby se docílilo požadované přesnosti. Ručně vypracované protokoly vyžadují dále zejména zvýšenou úpravu a čitelnost rukopisu. Protokol, který nelze přečíst nebo na jehož přečtení musí čitatel vyvíjet nadlidské úsilí, je naprosto bezcenný a podle toho je také v důsledku hodnocen. Protokol je tištěn na bílý kancelářský papír formátu A4. Jednotlivé strany protokolu musí být bezpodmínečně číslovány pro případ, že by došlo ke ztrátě určité strany resp. k jejich zpřeházení. Z tohoto důvodu musí být také všechny strany protokolu svázány resp. jinak spojeny v levém horním rohu. Pravidla dále stručně představená v této kapitole platí všeobecně pro psaní veškerých technických zpráv a dokumentů. Vztahují se tudíž i na tvorbu protokolů o měření.

2.1 Písmo textu Pro psaní technických zpráv se využívá především základních stylů písma, tedy “Times New Roman“ nebo “Arial“. Zdobnější nebo jinak modifikované styly písma jsou nevhodné a v konečném důsledku působí spíše rušivě. Pro větší blok textu klasicky volíme velikost 12 bodů, popřípadě 11 bodů nebo 10 bodů. Menší písmo je již hůře čitelné. Větší velikosti písma necháváme pro nadpisy, názvy kapitol atd. Barva písma je černá na bílém podkladu. Jiných barev lze využít ke zdůraznění zvláště důležitého textu v případně nadpisů. Tučné písmo lze využít opět ke zvýraznění nadpisu či názvu kapitoly, ve větším textovém bloku ho lze využít ke zvýraznění zvláště důležité pasáže textu. Nástroje vhodné pro elektronické vypracování protokolu o měření jsou: •

Microsoft Office

•

Open Office

•

LaTeX

-4-


2.2 Písmo veličin a značek •

Neproměnné veličiny jsou psány klasickým stojatým písmem (např. I1, U3, R7).

•

Proměnné veličiny jsou označovány v textu i mimo něj kurzívou (např. i1, ω, R2). Nutno však podotknout, že označení R2 značí v tomto případě proměnnou rezistivitu, tedy veličinu. Pokud bychom chtěli takto označit určitý prvek ve schématu zapojení – tedy rezistor R2, bylo by již využito písma klasického stojatého.

•

Komplexní veličiny jsou označovány tučnou kurzívou (např. u1, Zi, Yn).

•

Indexy se píší klasickým stojatým písmem. Pokud je však index proměnný, píše se kurzívou (např: Ln, kde n=0, 1, 2, 3 ...).

•

Značky matematických operací jsou psány klasickým stojatým písmem (např. ∑, ∫, +).

•

Označení jednotek je psáno taktéž klasickým stojatým písmem (např. Ω, mA, T). Další specifikace formátů písma, upřesnění sazby textu, matematických výrazů a

rovnic, odkazování na rovnice, obrázky a tabulky bude konkrétně pro jednotlivé body osnovy protokolu diskutováno v dalším textu.

3 Základní osnova protokolu Osnova protokolu se skládá z několika částí, z nichž každá má v konceptu protokolu své nezastupitelné místo. Opět je ale nutné zmínit, že v závislosti na typu vyučovaného předmětu a individuálně na požadavcích každého vyučujícího záleží, které z jednotlivých bodů budou v protokolu obsaženy. Často se lze setkat se zjednodušenými formami protokolů, které obsahují např. pouze identifikační údaje studenta, zpracování výsledných hodnot a závěr. Plnohodnotný protokol se všemi jeho náležitostmi se skládá z následujících bodů v doporučeném pořadí:

• hlavička • zadání měřené úlohy •

teoretický rozbor

• schéma zapojení • použité přístroje a pomůcky • postup měření • vlastní vypracování • závěr • použitá literatura

-5-


• pracovní / poznámkové papíry z měření

3.1 Hlavička protokolu Hlavička představuje ve své podstatě pravidelně či nepravidelně členěnou tabulku v úvodu protokolu, kde jsou uvedeny všechny důležité identifikační údaje jak o vlastním měření, tak o osobě, která měření provedla. K lepšímu pochopení poslouží příklady uvedené na obr.1. a obr.2.

Název úlohy Jméno a příjmení Osobní číslo Skupina Měřeno

Obr.1: Jeden z možných vzorů hlavičky protokolu

Předmět Jméno a příjmení

Pořadové číslo úlohy

Osobní číslo

Spolupracovali

Měřeno dne

Odevzdáno dne

Název měřené úlohy

Obr.2: Příklad složitějšího vzoru hlavičky protokolu

-6-


Formálně správná hlavička protokolu by měla obsahovat: •

název předmětu

•

název měřené úlohy

•

pořadové číslo měřené úlohy

•

jméno a příjmení studenta

•

jména a příjmení spolupracovníků

•

osobní čísla studentů, aby nedošlo k záměně v případě, že existují ve cvičení dva studenti stejného jména

•

označení studijní či rozvrhové skupiny (např. Po, 9:00 – 10:45)

•

datum měření

•

datum odevzdání

V případě složitějších fyzikálních měření je možné se setkat v hlavičce také s udanými laboratorními podmínkami, jako jsou např. laboratorní teplota či tlak atd.

3.2 Zadání měřené úlohy Aby bylo možné kontrolovat správné vypracování protokolu a splnění všech zadaných bodů i podbodů měřené úlohy při využití pouze jednoho dokumentu, je vhodné, a dalo by se říci přímo nezbytné, uvést v protokolu plné zadání měřené úlohy. Jak již bylo zmíněno v úvodu, protokol má mít takovou podobu, aby si i neseznámený čitatel po přečtení protokolu dokázal udělat představu, co je cílem měření, jaké prostředky bude k realizaci měření potřebovat, jaké výsledky má očekávat atd. Sekce “Zadání“ nevyžaduje ze strany studenta žádnou invenci, neboť zadání měřené úlohy je do protokolu vždy čistě zkopírováno z materiálů připravených vyučujícím, které musí být studentům vždy volně a včas přístupné.

3.2.1 Schéma zapojení Součástí zadání měřených úloh bývá ve většině případů také podrobné schéma zapojení měřené úlohy. Podle tohoto zapojení by měl být schopen student bez problémů zapojit měřící pracoviště, oživit měřený obvod a dosáhnout požadovaných výsledků. Schémata

zapojení

jsou

kreslena

výhradně

s využitím

standardizovaných

elektronických resp. elektrotechnických značek. Pokud pro užitý prvek či přístroj

-7-


standardizovaná značka neexistuje, může být k jeho znázornění využita značka vlastní. V takovém případě by však měl být význam značky v zadání dodatečně vysvětlen. Často je pod schématem zapojení vysvětlen význam všech užitých značek, jelikož se předpokládá, že mnoho měření bude realizováno i studenty, kteří nemají ještě základní znalosti v oblasti elektroniky resp. elektrotechniky. Veškeré veličiny a hodnoty vepsané přímo ve schématu zapojení se řídí pravidly formátování textu uvedenými již dříve v kapitole 2.2. Na schéma zapojení je v textu odkazováno jako na obrázek a je tak také označeno zkratkou Obr. a pořadovým číslem označujícím pořadí v celkovém počtu obrázků v protokolu. Za touto zkratkou následuje název stručně vysvětlující význam schématu zapojení. Označení obrázku se uvádí vždy pod obrázkem. Jako příklad slouží obr.3, na němž je prezentováno jednoduché schéma zapojení a pod nímž je uvedeno formálně správné označení schématu.

ZDR – regulovatelný zdroj SS napětí V1, V2, V3 – multimetry R1, R2 - rezistory Obr.3: Zapojení jednoduchého děliče napětí (nezatíženého)

3.2.2 Rovnice a matematické výrazy Součástí zadání mnohdy bývají také rovnice a matematické vztahy, které budou dále užity při dalším zpracování naměřených, či předem vypočtených, hodnot. Textová definice rovnice se řídí opět formátováním písma diskutovaném v kapitole 2.2, nicméně vzhledem

-8-


k omezeným možnostem některých nástrojů pro sazbu rovnic, integrovaných v textových editorech, je možné použít i klasické stojaté písmo. Uvedená rovnice musí být označena pořadovým číslem v kulatých závorkách např. (7.1), aby bylo možno na ni v textu odkazovat. Veškeré veličiny uvedené v rovnicích musí být v textu nebo přímo pod rovnicí definovány. To také platí pro veškeré konstanty, které se v rovnicích objevují. Zde by navíc měla být také uvedena jejich přesná číselná hodnota. Samozřejmostí je uvedení jednotek pro všechny veličiny. Názorný příklad správného formátu rovnice je uveden ve formě rovnice (1).

F=

1 4πε 0

⋅

Q1 ⋅ Q2 r2

(1)

F – síla, kterou se přitahují resp. odpuzují dva bodové náboje [N] Q1, Q2 – elektrický náboj [C] r – vzdálenost [m] ε0 – permitivita vakua [F/m] ε0 = 8,85 · 10-12 F/m

3.3 Teoretický rozbor Teoretický rozbor není moc často v protokolech uváděn, neboť ve své podstatě představuje poměrně velký objem textu, rovnic popř. obrázků a celkový protokol tak značně prodlužuje a komplikuje. Představuje základní seznámení s tématikou, která je předmětem vlastního měření. Objasňuje teoretické principy dané tématiky, vysvětluje základní spojitosti a vztahy, které jsou k pochopení významu vlastního praktického měření nezbytné. Tento rozbor by neměl přesáhnout délku jedné strany. Důvodem proč není v protokolech často teoretický rozbor obsažen je také fakt, že se předpokládá, že student chodí z přednášek a teoretických cvičení na praktická měření již dopředu teoreticky připraven (alespoň v základním rozsahu učiva, které je ke zvládnutí měření potřebné) a tudíž není potřeba tyto vědomosti prezentovat v protokolu a uměle tak navyšovat objem celkového textu. Pokud je však teoretický rozbor v protokolu vyžadován, mohou jeho součástí, kromě vlastního textu, dále být rovnice, grafy či obrázky nutné k pochopení dané tématiky. Uvádění

-9-


těchto prvků v protokolu se řídí pravidly pro jejich sazbu, popis a formát diskutovanými již dříve v předešlém textu.

3.4 Použité přístroje a pomůcky Dalším důležitým bodem v celkové koncepci protokolu je uvedení použitých přístrojů a dalších pomůcek nezbytných k realizaci vlastního měření. Mnohdy nestačí uvést pouze název přístroje, ale také jeho výrobce a typ. Specifikace se dále rozšiřuje na výrobní či inventární číslo, aby bylo možné přístroj v laboratoři zpětně identifikovat. Nutné je dále uvést označení konkrétního přístroje ve schématu zapojení. Individuálně může být specifikace rozšířena o další konkrétní charakteristické vlastnosti či znaky přístroje. Seznam přístrojů a pomůcek by měl být (z důvodu přehlednosti a srozumitelnosti) umístěn bezprostředně za schématem zapojení. Ke zvýšení přehlednosti textu jistě přispěje využití tabulky, jak to názorně ukazuje příklad prezentovaný Tab.1.

Tab.1: Použité přístroje a pomůcky

Název

Typ

Výrobní číslo

Označení ve sch. zapojení

Multimetr

Agilent U1241A

B654321A

V1

Osciloskop

Tektronix TDS 1002B

X123456Y

OSC

…

…..

…

…

3.5 Postup měření Stejně jako teoretický rozbor, tak také postup měření je často v protokolech opomíjen či záměrně vynecháván. Svůj význam však přesto má a není přitom nijak zanedbatelný. Postup měření je důležitý zejména v případě, že je předpokládáno opětovné opakování měření druhou osobou. V takovém případě slouží postup měření téměř jako kuchařka, pomocí které se lze dostat bod po bodu ke zdárnému cíli. To je však častější spíše v průmyslové praxi a v běžném školním laboratorním měření se s těmito případy student spíše nesetká. Postup měření má však velký význam zejména, pokud nedosáhne student v závěru měření uspokojivých výsledků. Příčin špatných výsledků může být velmi mnoho a mohou být

- 10 -


různé, často se může jednat i o větší či menší chybu v postupu. V případě, že protokol obsahuje zaznamenaný postup měření a je-li dostatečně podrobný, je potom pro vyučujícího o mnoho snadnější dohledat chybu zpětně po přečtení postupu a lze tak objasnit příčinu nesprávných výsledků a závěrů. Postup měření může mít stručnou strukturovanou formu tzn. psaný formou odrážek či jednotlivých bodů, nebo formu souvislého textu. V druhém jmenovaném případě je postup popsán většinou podrobněji a má proto vyšší vypovídající hodnotu.

3.6 Vlastní vypracování Vlastní vypracování představuje stěžejní část protokolu, jelikož jsou zde prezentovány veškeré naměřené hodnoty, které jsou případně dále zpracovávány formou výpočtů nebo vykresleny v podobě grafů.

3.6.1 Tabulky Tabulky slouží k přehlednému publikování naměřených i vypočtených hodnot, jejich organizaci a ke znázornění jejich vzájemných vztahů. Tabulka je v textu vždy řádně označena zkratkou Tab. a pořadovým číslem. Dále následuje dvojtečka a stručný název tabulky vyjadřující její obsah. Označení tabulky se uvádí, na rozdíl od obrázku, nad tabulkou. V hlavičce tabulky je vždy uvedena veličina a vedle ní v hranatých závorkách její jednotka dle platné soustavy jednotek SI. Pravidlem je, že hodnoty většinou bývají uvedeny v základních jednotkách. Pokud to přispěje k celkové přehlednosti, je možné uvádět hodnoty i v jiných než základních jednotkách. Vždy však platí, že celý řádek resp. sloupec hodnot patřících jedné veličině musí být udán v jednom typu jednotek. Pokud je veličina měřena v závislosti na určité statické veličině, tato statická veličina musí být uvedena taktéž. Nepopsaná tabulka má nulovou vypovídající hodnotu a chybějící popisky představují hrubý nedostatek! Měřené veličiny by měly být vyznačeny ve schématu zapojení a se stejným označením uvedeny v tabulce. Např. pokud budu měřit napětí U2 (viz. obr.3), v tabulce bude rovněž toto napětí označeno jako U2. Pokud je tabulka rozdělena na více stránek, začíná druhá část tabulky na nové straně opět hlavičkou tabulky.

- 11 -


Hodnoty naměřených resp. vypočtených veličin zaznamenané v tabulce jsou zaokrouhlovány vždy maximálně s přesností na 4 desetinná místa. Veškeré hodnoty v tabulce by měly být zaokrouhleny na stejný počet desetinných míst. Příklad správně definované tabulky prezentuje Tab.2.

Tab.2:. Výsledné hodnoty pro měření zesílení na nízkých signálech

Pro I=16 mA

Pro I=24 mA

Pro I=30 mA

I [mA]

Výstupní U [V]

I [mA]

Výstupní U [V]

I [mA]

Výstupní U [V]

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

0 0 0,1021 0,6395 0,4320 1,3060 2,8032 3,4221 3,4203 3,3687 3,3494

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

0 0 0 0,1634 0,4707 1,2060 2,7467 3,4000 3,4011 3,3693 3,3234

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

0 0,1023 0,1000 0,4612 0,4805 1,4200 2,9600 3,4256 3,4431 3,3823 3,4608

3.6.2 Výpočty K veškerým vypočítaným hodnotám je nutno uvést pod tabulkou příklady výpočtu! Jsou vybrány konkrétní hodnoty z tabulky a s jejich pomocí demonstrován výpočet. Bez tohoto bodu není možné prokazatelně dokázat, jak student k daným výsledkům dospěl. Do výpočtu se dosazují hodnoty veličin v základních jednotkách. Zanedbání tohoto pravidla často vede k hrubým chybám ve výpočtech. Výsledek je dvakrát podtržen a je uvedena jednotka. Veškeré poznámky týkající se správného formátu rovnic a matematických výrazů již byly diskutovány v předešlém textu.

3.6.3 Grafy Grafy představují grafické vyjádření vzájemných závislostí měřených resp. vypočtených veličin. Graf je jednou z nejdůležitějších forem prezentace výsledků měření. Vypovídající hodnota grafu je nenahraditelná a z tohoto důvodu jsou také grafy nedílnou součástí drtivé většiny všech protokolů. O to větší je potřeba věnovat pozornost jejich formálně správné podobě.

- 12 -


Graf musí být vždy řádně pojmenován – je uveden název grafu a to buď slovně např. “Závislost proudu na napětí“ nebo ve zkrácené formě “I=f(U)“. Dále musí být bezpodmínečně popsány osy grafu. Je uvedena veličina a v hranatých závorkách vedle ní její jednotka. Pokud je to nutné, jsou v grafu publikovány další nezbytné popisky. Je-li to u daných veličin žádoucí, bývají osy v jiné než lineární míře – např. nelineární, kvadratické, logaritmické. Logaritmického měřítka se využívá např. při znázornění frekvence v případě, je-li snahou postihnout v grafu široké frekvenční pásmo. Rozsah hodnot os grafu je volen v závislosti na vynášených hodnotách tak, aby výsledný průběh postihl celou plochu křivky grafu. Osy nemusí začínat vždy hodnotou 0. Zde je však třeba si uvědomit, že potlačení nuly v určitých případech může vést ke grafu, který vůbec nevystihuje měřenou úlohu! Grafy s potlačenou nulou by měly být použity pouze jako doplňující k základnímu grafu, pokud např. potřebujeme určitou oblast zvýraznit. Mřížky jsou voleny tak, aby vlastní graf byl co nejpodrobnější. Přispěje-li však takováto volba k znepřehlednění celého grafu, je výhodnější raději volit pouze mřížku hlavní a nikoliv navíc ještě vedlejší. Barevná výplň grafu je většinou nežádoucí a ubírá na přehlednosti grafu. Jednotlivé naměřené body jsou vždy do grafu vynášeny, aby byla možná zpětná kontrola s hodnotami uvedenými v tabulce. Body grafu jsou označeny křížky typu ┼ , aby bylo možno určit přesný průsečík a tedy i přesnou polohu daného bodu. Využití jakýchkoliv jiných značek či obrazců je spíše zavádějící. Velikost křížku volíme dle vlastního uvážení vzhledem k celkovému vzhledu grafu. Body ve většině případů není žádoucí spojovat, ale proložit hladkou křivkou, jedná-li se o spojnicový graf. Pokud je třeba některé průběhy porovnávat, musí být vyneseny ve společném grafu! Jinak není srovnání možné. Je-li protokol potažmo graf tištěn barevně, je větší množství křivek v grafu odlišeno různými barvami. V případě, že je protokol zpracován černobíle, je nezbytné větší počet křivek v grafu rozlišit pomocí různých typů čar (např. plná, čárkovaná, čerchovaná atd.). Význam jednotlivých křivek je vhodné popsat v legendě grafu. Velikost grafu je individuálně volena dle jeho obsahu. Platí však vždy jednoduché pravidlo, že grafy by měly být co největší, aby v nich bylo možno pohodlně odečítat všechny důležité hodnoty. Není výjimkou, že jsou grafy vykresleny v celém rozsahu strany o velikosti A4. Optimální velikost grafu je alespoň na polovinu strany A4.

- 13 -


Graf je v textu brán jako obrázek a je tak také značen. Označení je uvedeno vždy pod grafem. Příklad formálně správně zpracovaného grafu je uveden na obr.4.

Závislost útlumu vlákna na průměru válečku a počtu závitů pro vlnovou délku 850nm 0,16 Průměr válečku 16mm Průměr válečku 20mm

0,14

Průměr válečku 25mm

Útlum optického vlákna [dB]

Průměr válečku 30mm 0,12

Průměr válečku 35mm

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Počet závitů [-]

Obr.4: Závislost útlumu optického vlákna na průměru válečku a počtu závitů pro vlnovou délku 850 nm

3.7 Závěr protokolu Závěr představuje finální část protokolu, ve které student hodnotí celkové výsledky měření. V závěru se často objevují hodnoty nejdůležitějších výsledků měření a jsou porovnávány s teoretickými předpoklady. V případě, že naměřené hodnoty se více či méně liší od teoretických předpokladů, student je povinen tyto rozdíly v závěru smysluplně odůvodnit a nabídnout řešení, které povede k nápravě. Závěr protokolu se tak stává finální úvahou nad významem a komplexními výsledky měření. V konečném důsledku je snahou vyhnout se otřepaným frázím a klišé a stručně a jasně vylíčit dílčí i celkové výsledky a jejich význam.

- 14 -


3.7.1 Klasifikace chyb Častým problémem, objevujícím se v závěru, je, že student často neví, jak vzniklou chybu vyjádřit. Z neznalosti pak v závěru nejčastěji svádí vzniklou chybu pouze na chybu přístrojů (i když chyba měření je např. 30% a přesnost přístroje až 0,2%). Pokud je nějaká chyba už uvedena, jedná se v drtivé většině pouze o chybu v absolutní hodnotě. Následující stručná definice chyb by měla napomoci v závěru přesněji definovat vzniklou chybu měření a podnítit tak studenta ke konkrétnějším úvahám v závěru protokolu. Chyby měření podle místa vzniku dělíme do čtyř základních skupin: •

Instrumentální chyby Jsou způsobeny konstrukcí měřicího přístroje a určují jeho kvalitu. U řady přístrojů jsou známy a garantovány výrobcem.

•

Metodické chyby Souvisejí s použitou metodikou stanovení výsledků měření, jako je odečítání dat, organizace měření, eliminace vnějších vlivů atd.

•

Teoretické chyby Souvisí s použitým postupem měření. Jde zejména o principy měření, fyzikální modely měření, použité parametry atd.

•

Chyby zpracování dat Jde o chyby numerické metody a chyby způsobené užitím nevhodných metod statistického vyhodnocení.

Podle původu (příčiny vzniku) můžeme chyby měření rozdělit do tří skupin. •

Chyby hrubé - omyly Vznikají buď přehlédnutím při měření, nebo použitím vadného měřicího přístroje. Kontrolou se dají poměrně snadno odhalit a jejich vliv na měření je možné vyloučit.

•

Chyby soustavné – systematické Jsou způsobeny neustále stejnou příčinou. Navenek se většinou projevují tak, že při mnohonásobném opakování téhož měření je naměřená hodnota soustavně vyšší nebo nižší, než skutečná hodnota. Systematické chyby je možné zdokonalením měřící metody a použitím nezávislých měřících metod zcela omezit. Lze je rozdělit do 4 skupin:

- 15 -


1.

chyby metody

2.

chyby metody vyhodnocení

3.

chybné stanovení podmínek měření

4.

chyby přístrojů Systematické chyby měřících přístrojů se dělí na aditivní (chyba nastavení

nulové hodnoty) a multiplikativní (chyba citlivosti). Typ a velikost chyby přístroje bývají garantovány výrobcem. •

Chyby nahodilé Nejeví známky pravidelnosti, nedaří se objevit jejich příčiny, ani odstranit jejich vliv na měření. Přestože tyto chyby není možné odstranit, je možné je metodami matematické statistiky popsat a určit jejich vliv na přesnost měřeních. Působením nahodilých chyb se samotná měřená veličina stává nahodilou veličinou. Výsledkem opakovaného měření této veličiny je řada hodnot x1, x2, x3, …, xn. Takto získané hodnoty jsou náhodným výběrem z tak zvaného základního souboru.

3.8 Použitá literatura V protokolech se lze s tímto bodem setkat jen velmi ojediněle. Avšak pokud máme brát protokol jako technickou zprávu, i zde by se měl objevit seznam použité literatury. Odborná literatura je využívána zejména u protokolů, ve kterých je potřeba samostatně zpracovat teoretický rozbor. Při jeho vypracovávání se autor protokolu většinou bez odborné literatury neobejde. Formát seznamu použité literatury se řídí normou ČSN ISO 690 a informace o publikaci jsou uváděny v tomto pořadí: autor, název knihy nebo článku, díl, vydání, vydavatelství, místo a rok vydání. Příklad citace použité literatury je uveden níže:

[1]

PUNČOCHÁŘ, J., Historie a současnost operačních zesilovačů, BEN Praha, Praha, 2006.

[2]

HÁJEK, K., SEDLÁČEK J., Kmitočtové filtry, BEN Praha , Praha, 2002.

[3]

SMITH, K.C., SEDRA, A., The current conveyor: a new circuit building block, IEEE Proceedings of the CAS, 1968.

- 16 -


4 Doslov Práce svým rozsahem shrnuje jen malé procento všech zásad, které je nutno dodržovat při vypracovávání protokolu o měření resp. jiných technických dokumentů. Zde uveřejněné poznámky by však měly dostatečně postačit k tomu, abyste byli schopni vypracovat školní protokol o měření na standardní úrovni bez větších nedostatků. Jsou zde diskutovány zejména otázky stran formální stránky protokolu a nikoliv jeho obsahu. Za správnost naměřených a vypočtených hodnot ručí vždy student sám a s tímto problémem bohužel sebeobsáhlejší publikace poradit nedokáže. Dbejte tedy vždy na pečlivost a přesnost při měření i výpočtech, jen tak lze docílit správnosti celého protokolu a plného bodového hodnocení za něj. Cílem této práce není, aby se stala striktním předpisem, jak protokoly vypracovávat. Měla by vám být spíše občasným dobrým rádcem. I v závěru je nutné podotknout, že požadavky na protokol se individuálně liší dle vyučovaných předmětů, kdy každý předmět má svá specifika, která se promítají také v protokolech. Zásadní jsou tedy pro studenta zejména konkrétní pokyny a připomínky vyučujícího. Je vhodné mít stále na paměti, že protokol o měření představuje ve své podstatě oficiální technickou zprávu a tak je k jeho vypracovávání také nutno přistupovat. Jak je možné se přesvědčit i v této práci, lze v něm udělat v každém jeho bodě nespočet chyb. Snad tento stručný text přispěje k tomu, abyste se při vypracovávání vlastního protokolu vyvarovali těch nejhorších.

- 17 -

ZÁKLADNÍ ZÁSADY PRO VYPRACOVÁVÁNÍ PROTOKOLU O MĚŘENÍ

Recommend Documents