Главное меню

Как узнать фазу и ноль


Как определить фазу и ноль: самые действенные способы

В домашнем хозяйстве возникают проблемы при монтаже розеток и выключателей, подключении систем освещения, бытовых электрических приборов и других подобных устройств. Обычно они питаются от однофазных источников, провода которых состоят из двух проводников — фазного и нулевого. В более безопасном варианте к ним добавляется третий провод — земля или заземление.

Большинство бытовой электрической техники нормально функционируют при строго определенном, согласно рабочей схеме, подключении проводников. Основой для успешного решения вопроса будут навыки определения, где фаза, а где ноль. Выполнить эту достаточно несложную работу можно самостоятельно, без привлечения электриков, а значит с экономией на финансовых затратах.

Способы, как найти фазу и ноль, имеют место, как с использованием приборов, так и без них.

Определение рабочей фазы и нуля с помощью приборов

Фазный проводник предназначен для подачи тока потребителю, поэтому на него подается рабочее напряжение ( в бытовой сети 220 В). В отличие от него нулевой проводник выполняет функции замыкания цепи и его потенциал близок к нулю. На этом отличии как раз основан принцип как идентифицировать фазу и ноль с помощью электрических приборов.

С использованием индикаторной отвертки

Основное предназначение индикаторных отверток проверка наличия/отсутствия напряжения. Данная техническая характеристика прибора позволяет определить фазный и нулевой провода питающей сети.

Устройство отвертки обеспечивает удобное и безопасное ее использование. Принципиальная схема представлена на изображении.

Токопроводящий металлический стержень с плоским жалом на конце выполняет функции непосредственно контактирующего элемента с испытуемым проводом. В схеме присутствует ограничивающий величину тока до безопасных значений для человека высокоомный резистор. Он соединяется с индикаторной лампочкой с помощью пружины.

Замыкается цепь из перечисленных элементов на колпачке с контактом. Колпачок располагается на корпусе отвертки изготовленной из прозрачного пластика с возможностью удобного касания рукой человека. Его тело после контакта с колпачком будет выступать в качестве элемента цепи, по нему ток сбрасывается в землю.

Загорание лампочки дает необходимую информацию, как определить фазу и ноль индикаторной отверткой. С касанием токопроводящим стержнем фазного провода лампочка индикатора горит, контакт с нулем оставляет ее потухшей.

Важно: при выполнении работ с помощью индикаторной отвертки с целью предотвращения получения электрической травмы запрещается касаться руками рабочего токопроводящего стержня.

Определение фазы и ноля мультиметром

В однофазной проводке из трех проводов с помощью индикаторной отвертки можно определить только фазу, ноль и землю отличить с ее помощью невозможно. Мультиметром или как он называется в быту тестером можно решить весь комплекс вопросов как проверить функциональную принадлежность всех трех проводов.

Мультиметры принадлежат к многофункциональным приборам, поэтому для определения принадлежности того или иного провода следует выбрать и установить рабочее состояние в положение «вольтметр». Предел измерения выставить больше 220 В.

Как определить ноль и фазу без приборов

Согласно ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок) каждому проводу имеющему свое функциональное назначение соответствует своя определенная цветовая маркировка:

Если бы нормативные акты строго соблюдались, то проблем с определением, где фаза, где ноль, а где земля не существовало. Для того чтобы легче было ориентироваться в коммутационных схемах на многих электрических приборах вводятся обозначения фазы, ноля и земли. Все проводники обозначаются в соответствии с государственными стандартами:

Однако визуальный метод имеет долю субъективизма, не всегда можно точно определить правильно цвет изоляции проводника. Кроме этого не все электрики придерживаются нормативных документов при проведении электромонтажных работ. В зданиях старой постройки, говорить о каких — либо стандартах цветовой маркировки проводки вообще не приходится.

Поэтому такой метод найти фазу и ноль без приборов существует с большой степенью условности, 100 % гарантии он не имеет. Однако он является единственным реальным способом среди других, типа применения сырой картошки, как определить фазу и ноль без приборов. Для получения достоверного результата лучше воспользоваться данными о соответствии проводов фазе, нулю или заземлению проверенных с помощью индикаторной отвертки или мультиметра.

Использование самодельной «контрольки»

Бывают случаи, когда необходимо срочно подключить электрическое устройство, а в домашнем хозяйстве отсутствуют необходимые приборы для определения фазы и нуля. Часто это происходит на даче вдали от благ цивилизации. Однако найти там электрическую лампочку, патрон от нее и кусок электрического провода не представляет больших проблем.

Изготовить самостоятельно контрольную лампочку не представляет труда. Достаточно подключить два провода к патрону и закрутить в него электрическую лампочку. Для удобства эксплуатации концы проводов оборудовать щупами (если такие удалось найти).

Принцип идентификации проводов «контролькой» не отличается от того как определить индикаторной отверткой фазу и ноль. Для определения фазы следует один из контактов «контрольки» подключить к любому из проверяемых проводов, а второй контакт соединить с заземлением. Если лампа будет светиться, то узнаете о принадлежности его к фазе.

Главный недостаток использования самодельной «контрольки» в отсутствии безопасности проведения работ. Существует реальная возможность получения удара электрическим током.

Видео по теме

Как определить фазу и ноль без приборов как найти мультиметром

В состав любого кабеля в обязательном порядке входит одна нулевая жила и одна либо несколько фазных.

От правильного определения функционального назначения жил кабеля зависит простота монтажа и эксплуатации системы электроснабжения, а также безопасность лиц, обслуживающих ее и производящих какие-либо электромонтажные работы.

Основные понятия

Давайте сперва разберемся, что такое ноль и фаза в электричестве.

Итак, фаза в электричестве – это проводник, по которому электрический ток движется в направлении энергопринимающего устройства. Ноль, в свою очередь, является проводником, по которому электрический ток движется в обратном направлении.

Современные требования, предъявляемые к безопасности организации электрических сетей, предполагают также наличие еще одного проводника в составе токоведущего кабеля, который будет выполнять защитную функцию. Заземляющий проводник – это элемент, преднамеренно соединенный с заземляющим контуром и предназначенный для того, чтобы уберечь человека от поражения электрическим током.

Неправильное определение, а также соединение нулевых и фазных жил токоведущего кабеля может привести к непредвиденным ситуациям – короткому замыканию, выходу из строя дорогостоящего оборудования и поражению человека электрическим током. По этой причине чрезвычайно важно уметь отличать фазный и нулевой проводники.

Как отличить фазу от нуля

Существует целый ряд способов – как профессиональных, так и не очень – для определения функционального назначения проводников, входящих в состав кабеля.

С применением мультиметра

Как мультиметром определить фазу и ноль

Просто и надежно определить, где ноль, а где фаза в электропроводке, можно при помощи мультиметра (тестера). Прежде всего, необходимо включить мультиметр в режим измерения переменного напряжения и выбираем подходящий предел измерения (выше напряжения в электрической сети). Далее вы можете избрать один из описанных ниже способов идентификации фазного проводника.

  1. Один из щупов мультиметра зажимается пальцами, другим необходимо коснуться той или иной жилы токоведущего кабеля. В случае соприкосновения щупа с фазой на дисплее мультиметра отобразится показание, приближенное к 220 В.
  2. Если вы ни в коем случае не желаете прикасаться к щупам мультиметра руками, то один из них, как и в предыдущем случае, скоммутируйте с идентифицируемым контактом, а другим дотроньтесь до оштукатуренной стены либо заведомо заземленной металлической поверхности.
  3. Как упоминалось выше, в современных системах электроснабжения предусмотрен также заземляющий проводник. Чтобы разобраться в назначении жил трехжильного либо многожильного кабеля следует попеременно касаться пар проводов щупами мультиметра. На его дисплее при контакте с фазой и нулем, а также с фазой и заземлением будет отображаться значение напряжения, близкое к 220 В (при этом фаза и заземление дают меньшее значение, нежели фаза и ноль). При одновременном касании щупами нулевого и заземляющего проводов, как и при касании двух фаз, на дисплее мультиметра будет «0».

Важно! При идентификации проводников по первому из вышеописанных методов обязательно убедитесь в том, что мультиметр включен в режим измерения напряжения, до того, как будете касаться пальцами одного из его щупов.

Как определить ноль и фазу индикаторной отверткой или отверткой для прозвонки сети

Со специальной индикаторной отверткой работать еще проще. Этот инструмент внешне очень похож на отвертку обыкновенную, но имеет относительно непростую внутреннюю конструкцию. Такую отвертку в народе также называют «контролькой».

 

Индикаторные отвертки

Важно! Не следует применять индикаторную отвертку для осуществления манипуляций над винтовыми соединениями (откручивания винтов и их закручивания). Такие действия являются наиболее распространенной причиной выхода из строя описываемого устройства.

Для того, чтобы определить функциональное назначение кабельных жил с ее помощью, нужно просто поочередно коснуться каждой из них жалом данного инструмента, нажимая при этом специальную кнопку в торцевой его части. Если в процессе указанных манипуляций светодиодная лампочка на отвертке загорится, значит, вы касаетесь фазного проводника, в противном случае – нулевого.

Не стоит путать индикаторную отвертку с отверткой, предназначенной для прозвонки сети. Последней также можно определить функционал той или иной жилы, однако нажимать на металлическую пластину в ее верхней части не нужно – иначе отвертка будет светиться в любом случае. Отвертка для прозвонки сети предусматривает в своей конструкции наличие батареек.

Визуальное определения фазы и нуля

При отсутствии вышеупомянутого инструментария вы можете задаться вопросом, как определить фазу и ноль без приборов. Одним из таких способов является их визуальная идентификация. Дело в том, что в соответствии с требованиями к монтажу электропроводки изоляция каждой жилы кабеля должна быть окрашена в свой собственный цвет.

При этом если с заземлением и нулем все понятно – они должны иметь желто-зеленую (желтую, зеленую) и синюю (голубую) окраску соответственно, то изоляционный слой фазного провода может быть выполнен в одном из следующих цветов: коричневый, черный, серый, а также красный, фиолетовый, розовый, белый, оранжевый, бирюзовый, — в зависимости от действующих на момент прокладки кабельной трассы нормативов.

По цвету проводки

Помимо цветовой, имеет место и буквенно-цифровая маркировка кабельных жил. В соответствии с ней ноль, фаза и земля обозначаются соответственно буквами N (neutral), L (line), PE (protectearth).

Контрольная лампочка

Еще один способ решения вопроса, как найти фазу и ноль без приборов, это самостоятельная сборка так называемой контрольной лампочки. Для ее изготовления потребуется обыкновенная лампа накаливания, подходящий к ней патрон, а также два отрезка медного провода (примерно по 50 сантиметров длиной).

Лампочка вкручивается в патрон, а проводники подключаются к его контактам. Другой конец одного из проводников необходимо закрепить на зачищенном до металлического блеска радиаторе системы отопления (либо на иной заведомо заземленной поверхности), а другим концом второго следует попеременно касаться проводников неопределенного функционала. При этом во время контакта с фазным проводом лампочка должна начать светиться.

Важно! В случае планирования систематического использования контрольной лампочки целесообразно ее саму поместить в защитный кожух, а к концам подсоединенных к патрону проводников прикрепить щупы (как у мультиметра).

Контрольной лампочкой

Контрольная картофелина

Название данного подраздела звучит весьма абсурдно, но тем не менее можно определить функциональное назначение токоведущих жил электрического кабеля и при помощи обыкновенной картофелины. Как и в вышеописанном методе с использованием самодельной контрольной лампочки, нам понадобятся два пятидесятисантиметровыхпровода.

Картофель разрезается пополам и в срез овоща на довольно приличном друг от друга расстоянии вставляются подготовленные проводники. Далее конец одного размещается на отопительной батарее(либо на иной заведомо заземленной поверхности), а конец другого соединяется с идентифицируемой жилой кабеля. Чтобы получить результат, придется подождать пять-десять минут. Если по прошествии указанного времени на срезе картофелины образовалось темное пятно, значит вы проверяли фазный проводник. Если изменений не произошло – нулевой.

Важно! Последние два из вышеописанных методов идентификации функционала токоведущих проводников кабеля системы электроснабжения вы используете на свой страх и риск. При работе с такого рода конструкциями следует соблюдать предельную осторожность, чтобы не получить поражение электрическим током.

Разобравшись с тем, что такое фаза и ноль в электричестве, а также найдя для себя сразу несколько ответов на вопрос, как найти эти самые фазу и ноль в проводке, вы можете выбрать любой подходящий для вас способ. Тем не менее, для того, чтобы проверить фазу и ноль, рекомендуем вам такие методы, как проверка тестером либо специализированной отверткой.

3 проверенных способа определения фазы и нуля без приборов

Если под рукой не оказалось индикатора и нужно срочно найти фазу и ноль в розетке, можно воспользоваться одним из трех способов, которые мы изложили в данной статье!

Итак, представьте себе такую ситуацию – Вам нужно подключить новую розетку, но при этом по каким-либо причинам Вы не знаете, какой из проводов на выводе фазный, а какой нулевой. Ситуация дополнительной осложнена тем, что под рукой не оказалось ни индикаторной отвертки, ни мультиметра, которые позволят быстро найти по какому проводу проходит напряжение. Далее мы рассмотрим читателям Сам Электрика, как определить фазу и ноль без приборов! Содержание:

Способ №1 – Визуальное обозначение

Первый и наиболее надежный способ самостоятельно определить, где фаза и ноль без тестера – осмотреть цвет изоляции каждого проводника, на основании чего сделать вывод.

Дело в том, что цветовая маркировка проводов как раз и предназначена для того, чтобы можно было без приборов узнать какая из жил нейтральная, а какая фазная. Чтобы Вам было понятнее и Вы смогли правильно определить фазу и ноль, предоставляем таблицу с существующими стандартами:

Как Вы видите, изоляция может быть различного окраса, поэтому лучше запомнить, что 0 – это всегда синий, а заземление – желто-зеленый (либо только желтый/зеленый). Как правило, оставшаяся третья жила – фаза, которую Вам и нужнее определить. Если же цветовая маркировка отсутствует, что не исключение, найти фазу и ноль без инструмента можно и другими способами, которые мы рассмотрели ниже!

Способ №2 – Делаем контрольку

Вторая идея определить без тестера, где фазный, а где нулевой провод в розетке заключается в том, что нужно самому сделать контрольную лампочку из подручных средств. Все очень просто, нужно всего лишь найти лампу накаливания с патроном и два отрезка многожильного провода, длиной около 50 сантиметров.


Жилы подсоединяются в соответствующие разъемы патрона, один проводник крепится на зачищенную до металлического цвета трубы отопления, а вторым нужно «прощупать» интересующие Вас жилы. Лампочка загорится в том случае, если Вы прикоснетесь к фазному контакту. Таким простым способ Вы можете быстро узнать без приборов, где фаза и ноль.

Обращаем Ваше внимание на то, что такой вариант поиска без приборов опасный и может стать причиной поражения электрическим током. Будьте осторожными при определении напряжения и остерегайтесь прикосновения рукой к оголенной жиле!


Простой пробник из подручных средств

Если у Вас под рукой нет лампы накаливания, можете использовать для сборки самодельного тестера неоновую лампочку, которая также позволит определить полярность. Схема контрольки будет выглядеть следующими образом:

 

Способ №3 – Картошка в помощь!

Забавная, но все же эффективная идея, которая позволяет определить фазу и ноль без индикатора, мультиметра либо другого тестера. Все, что Вам нужно – картошина, 2 провода по 50 см и резистор на 1 МОм. Найти напряжение можно по методике, описанной выше. Конец первого проводника подключается к трубе, второй конец вставляется в срез картошки, как показано на фото. Что касается второго провода, один его конец нужно вставить в тот же срез, на максимально возможном расстоянии от уже вставленной жилы, а вторым Вы будете щупать те выводы, на которых Вам нужно найти фазу и ноль без приборов. Определение происходит следующим образом:


Следует сразу же отметить, что в данном случае определение должно происходить с небольшой выдержкой времени при контакте жилы со срезом картошки. Вы должны дотронуться проводом к картошине и подождать около 5-10 минут, после чего будет виден результат!


Наглядный видео урок по определению полярности без приборов своими руками

По похожей методике можно определить полярность контактов в цепи постоянного тока. Для этого два провода опускаются в чашку с водой и если возле одного из них начинают образовываться пузыри, как показано на фото ниже, значит, это минус и, соответственно, вторая жила – плюс.

Вот мы и предоставили наиболее простые способы, как определить фазу и ноль без приборов. Еще раз обращаем Ваше внимание на то, что безопасным является только первый способ. При использовании последних двух нужно соблюдать меры предосторожности, чтобы Вас не ударило током!

Также читают:


Наглядный видео урок по определению полярности без приборов своими руками

Простой пробник из подручных средств


Нравится0)Не нравится0)

Как определить фазу и ноль индикаторной отверткой и мультиметром

При монтаже розеток, выключателей, бытовых потребителей приходится сталкиваться с определением фазы и нуля в электропроводке. Если для электромонтажников с опытом эта задача не является проблемой, то у тех, кто впервые коснулся этого вопроса, возникает много непонятных моментов. Поэтому следует разобраться, как и чем можно выявить фазу и ноль в розетке, каково назначение жил электропроводки и можно ли обойтись без специального оснащения.

Понятия ноля и фазы

Электрическая энергия в жилой дом поступает от трансформаторной подстанции, основное назначение которой — преобразование высокого напряжения чаще всего в 380 В. К домам электроэнергия подземным или воздушным способом подводится на вводной распределительный щит. Затем напряжение подается к щиткам каждого подъезда. В квартиру от него заходит только одна фаза с нулем, т.е. 220 В и защитный проводник (зависит от конструкции электрической проводки).

Таким образом, проводник, обеспечивающий подачу тока к потребителю, называется фазным. Внутри трансформатора обмотки соединены в звезду с общей точкой (нейтраль), заземленной на подстанции. К нагрузке она подводится отдельным проводом. Ноль, представляющий собой общий проводник, предназначен для обратного протекания тока к источнику электроэнергии. Кроме этого, нулевой провод выравнивает фазное напряжение, т.е. значение между нулем и фазой.

Заземление, которое часто называют просто землей, не подключается к напряжению. Его назначение — защита человека от воздействия электрического тока в момент возникновения неполадок с потребителем, т.е. при пробое на корпус. Это может происходить при повреждении изоляции проводников и касании поврежденного участка корпуса прибора. Но поскольку потребители заземляются, при возникновении опасного напряжения на корпусе заземление притягивает опасный потенциал к безопасному потенциалу земли.

Как определить фазу и ноль индикаторной отверткой

Один из способов выявить, где фаза и ноль в розетке либо в силовом кабеле, — использовать индикаторную отвертку. Инструмент внешне напоминает отвертку, но внутри у него есть специальная начинка со светодиодом. Прежде чем приступить к измерениям, нужно отключить рубильник, через который напряжение подается в помещение. После этого требуется зачистить концы проверяемых проводов, для чего снимают 1,5 см изолирующего материала.

Во избежание короткого замыкания между проводами после включения автомата их следует направить в разные стороны. Когда все подготовительные мероприятия будут выполнены, необходимо включить автомат для подачи напряжения. Чтобы понять, как найти фазу и ноль, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Отвертку зажимают между двумя пальцами — средним и большим, избегая касания оголенной части жала инструмента.
  2. Указательным пальцем касаются металлического наконечника с противоположной стороны отвертки.
  3. Плоским концом индикатора поочередно дотрагиваются до зачищенных проводников.
  4. При касании тестером фазы светодиод загорится. Второй провод будет соответствовать нулевому. При отсутствии индикации изначально проводник будет являться нулевым.

Как определить фазу и ноль мультиметром

Прибор, которым измеряют напряжение, ток и сопротивление, называется мультиметром. Чтобы выявить фазный и нулевой провод с его помощью, сперва нужно настроить устройство, для чего выбирают необходимый предел измерений. В случае с цифровыми приборами устанавливают 600, 750 или 1000 «~V» или «ACV».

Определение фазы производится следующим образом: один из щупов прибора подключают к контакту розетки или кабеля, а до второго щупа дотрагиваются рукой. При отображении на дисплее значения около 200 В это будет указывать на наличие фазы. Показания могут отличаться, что зависит от отделки пола, обуви и т.п. Если прибор отображает нули либо напряжение в пределах 5-20 В, значит, контакт соответствует нолю.

Как определить фазу и ноль без приборов

Иногда бывают ситуации, когда отвертки для определения фазы либо мультиметра под рукой нет, но нужно выяснить, какой провод чему соответствует. Поэтому следует ориентироваться по цветовой маркировке проводов силового кабеля. В отношении маркировки проводов существует стандарт IEC 60446-2004, которого должны придерживаться производители кабелей, а также электромонтажники, выполняющие подключение той или иной электроарматуры.

Чтобы определить по цвету провода, какому проводнику он соответствует, нужно придерживаться следующей маркировки:

Однако фазный провод бывает не только коричневым. Часто встречаются и другие расцветки, например белая или черная, но она будет отличной от земли и нуля. Визуально определить провода можно в распределительной коробке, люстре и других точках запитки.

Есть еще один вариант, как определить, где фаза и ноль при отсутствии приборов. Для этого потребуется лампа накаливания с патроном и двумя небольшими отрезками проводов. После подсоединения проводников к патрону можно начинать работу. Краем одного провода касаются трубы отопительной системы, другим — проверяемых проводников. Если в момент контакта лампа зажигается, то это указывает на наличие фазы. Труба для проведения подобного мероприятия должна быть металлической, поскольку пластиковая не проводит ток.

Нужно учитывать, что этот способ хоть и позволяет выявить фазу и ноль, но является опасным, поскольку велика вероятность получить удар электрическим током. Поэтому более безопасно для рассматриваемых целей использовать неоновые лампочки.

Как найти фазу и ноль в розетке и проводах

Для отыскания фазного провода или клеммы в розетке, вам понадобится один из приборов — индикаторная отвертка или мультиметр.

Определение фазы индикаторной отверткой

Наиболее простой метод определения фазы, который подойдет для любого обывателя — это использование индикаторной отвертки, или как ее еще называют «контрольки».

Контрольная отвертка по внешнему виду очень похожа на обычную, за исключением своей внутренней начинки. Не советую использовать жало отвертки для откручивания или завинчивания винтов. Именно это чаще всего и приводит ее к выходу из строя.

Как определить фазу и ноль этой отверткой? Все очень просто:

Не перепутайте индикаторную отвертку с отверткой для прозвонки. Последняя в своей конструкции имеет батарейки. Здесь для того, чтобы определить фазу и ноль, при касании жалом контактов, не нужно дотрагиваться пальцем до металлической площадки на конце. Иначе отвертка будет светиться в любом случае.

По правилам, лампочка индикатора рассчитанного на 220-380В, должна светиться при напряжении от 50В и более.

Аналогичным образом определяется фаза в розетке, выключателе и любом другом оборудовании.

Меры безопасности при работе с «пробником»

Как определить фазу и ноль мультиметром или тестером

Здесь в первую очередь переключите тестер в режим измерения переменного напряжения. Далее замер можно сделать несколькими способами:

Меры безопасности при работе с мультиметром:

В современных квартирах в розетки и распредкоробки заходят трехжильные провода. Фазный, рабочий нулевой и защитный. Как отличить их между собой можно узнать из статьи 4 способа отличить заземляющий проводник от нулевого.

Статьи по теме

Как определить фазу и ноль мультиметром

Очень часто при выполнении в квартире, доме, гараже или на даче ремонтных либо монтажных работ, связанных с электричеством, возникает необходимость отыскать ноль и фазу. Это нужно для правильного подключения розеток, выключателей, осветительных приборов. Большинство людей, даже если они не имеют специального технического образования, представляют себе, что для этого есть специальные индикаторы. Мы рассмотрим вкратце этот метод, а также расскажем вам об ещё одном приборе, без которого не обходится ни один профессиональный электрик. Поговорим о том, как определить фазу и ноль мультиметром.

Понятия ноля и фазы

Перед тем, как определить фазу ноль, хорошо бы вспомнить самую малость физики и разобраться, что это за понятия и зачем их находят в розетке.

Все электросети (и бытовые, и промышленные) подразделяются на два типа – с постоянным и переменным током. Со школы помним, что ток – это передвижение электронов в определённом порядке. При постоянном токе электроны передвигаются в каком-то одном направлении. При переменном токе это направление постоянно меняется.

Нас больше интересует переменная сеть, которая состоит из двух частей:

Когда мы включаем приборы в однофазную сеть, то особой важности нет, где именно пустая или рабочая фаза. А вот когда монтируем в квартире электрическую проводку и подсоединяем её к общей домовой сети, это знать необходимо.

Разница между нолем и фазой на видео:

Простейшие способы

Существует несколько способов, как найти фазу и ноль. Рассмотрим их вкратце.

По цветовому исполнению жил

Наиболее простым, но в то же время и самым ненадёжным способом, является определение фазы и ноля по цветам изоляционных оболочек проводников. Как правило, фазная жила имеет чёрное, коричневое, серое или белое цветовое исполнение, а ноль делают голубым либо синим. Чтобы вы были в курсе, бывают ещё жилы зелёные или жёлто-зелёные, так обозначаются проводники защитного заземления.

В этом случае никаких приборов не нужно, глянули на цвет провода и определили – фаза это или ноль.

Но почему этот метод самый ненадёжный? А нет никакой гарантии, что во время монтажа электрики соблюдали цветовую маркировку жил и ничего не перепутали.

Цветовая маркировка проводов на следующем видео:

Индикаторной отвёрткой

Более правдивым методом является применение индикаторной отвёртки. Она состоит из не токопроводящего корпуса и встроенных в него резистора с индикатором, который представляет собой обыкновенную неоновую лампочку.

Например, при подключении выключателя главное не перепутать ноль с фазой, так как этот коммутационный аппарат работает только на разрыв фазы. Проверка индикаторной отвёрткой заключается в следующем:

  1. Отключите общий вводной автомат на квартиру.
  2. Зачистите ножом проверяемые жилы от изоляционного слоя на 1 см. Разведите их между собой на безопасное расстояние, чтобы полностью исключить возможность соприкосновения.
  3. Подайте напряжение, включив вводной автомат.
  4. Жалом отвёртки прикоснитесь к оголённым проводникам. Если при этом загорится индикаторное окошко, значит, провод соответствует фазному. Отсутствие свечения говорит о том, что найденный провод – нулевой.
  5. Нужную жилу наметьте маркером либо кусочком изоленты, после чего снова отключите общий автомат и проведите подсоединение коммутационного аппарата.

Более сложные и точные проверки выполняются с помощью мультиметра.

Поиск фазы индикаторной отверткой и мультиметром на видео:

Мультиметр. Что это за прибор?

Мультиметр (электрики его ещё называют тестером) представляет собой комбинированный прибор для электрических измерений, который объединил в себе множество функций, основные из которых омметр, амперметр, вольтметр.

Эти приборы бывают разными:

С помощью мультиметра можно не только определить землю, ноль или фазу, но и померить на участке цепи ток, напряжение, сопротивление, проверить электрическую цепь на целостность.

Прибор представляет собой дисплей (или экран) и переключатель, который можно устанавливать в различные позиции (вокруг него находится восемь секторов). В самом верху (в центре) имеется сектор «OFF», когда переключатель установлен в это положение, значит, прибор выключен. Чтобы выполнять замеры напряжения понадобится установить переключатель в сектора «ACV» (для переменного напряжения) и «DCV» (для постоянного напряжения).

В комплект мультиметра входят ещё два измерительных щупа – чёрный и красный. Чёрный щуп подсоединяется в нижнее гнездо с маркировкой «СОМ», такое подключение является постоянным и используется при проведении любых измерений. Красный щуп в зависимости от замеров вставляется в среднее или верхнее гнездо.

Как использовать прибор?

Выше мы рассмотрели, как найти при помощи индикаторной отвёртки фазный провод, а вот различить ноль и землю при помощи такого инструмента не получится. Тогда давайте поучимся, как проверить жилы мультиметром.

Подготовительный этап выглядит точно так же, как и для работы с индикаторной отвёрткой. При отключенном напряжении зачистите концы жил и обязательно их разведите, чтобы не спровоцировать случайного прикосновения и возникновения короткого замыкания. Подайте напряжение, теперь вся дальнейшая работа будет с мультиметром:

Для определения «земли» зачистите небольшой участок на любом металлическом элементе домашних коммуникаций (это могут быть водопроводные или отопительные трубы, батареи).

В этом случае у нас будут задействованы два гнезда «СОМ» и «V», вставьте в них измерительные щупы. Прибор установите в режим «ACV», на значение 200 В.

У нас есть три провода, среди них нужно отыскать фазу, ноль и землю. Одним щупом коснитесь зачищенного места на трубе или батарее, вторым дотроньтесь до проводника. Если на экране высвечивается показание порядка 150-220 В, значит, вы нашли фазный провод. Для нулевого провода при аналогичных замерах показание колеблется в пределах 5-10 В, при прикосновении к «земле» на экране ничего не будет отображаться.

Наметьте каждую жилу маркером или изолентой, а чтобы удостовериться в правильности выполненных измерений, сделайте теперь замеры относительно друг друга.

Прикоснитесь двумя щупами к фазному и нулевому проводникам, на экране должна появиться цифра в пределах 220 В. Фаза с землёй дадут немного меньшее показание. А если прикоснуться к нулю и земле, то на экране будет значение от 1 до 10 В.

Несколько правил по использованию мультиметра

Перед тем, как определить фазу и ноль мультиметром, ознакомьтесь с несколькими правилами, которые необходимо соблюдать при работе с прибором:

Как замерять напряжение мультиметром – на следующем видео:

Обратите внимание на важный нюанс в использовании мультиметра. Поворотный переключатель изначально всегда необходимо устанавливать на максимальное положение, чтобы избежать повреждения электронного прибора. А уже в дальнейшем, если показания оказываются ниже, переключатель переставляется на низкие отметки для получения максимально точных замеров.

Руководство для ученых и инженеров по цифровой обработке сигналов Стивен В. Смит, доктор философии.

Фильтр может иметь три типа фазовой характеристики : нулевая фаза, линейная фаза и нелинейная фаза. Пример каждого из них показан на рисунке. 19-7. Как показано на (а), фильтр с нулевой фазой характеризуется импульсным ответ, симметричный относительно нулевой выборки. Фактическая форма не Важно только то, что образцы с отрицательными номерами являются зеркальным отображением положительные пронумерованные образцы.При преобразовании Фурье этого симметричная форма сигнала, фаза будет полностью равна нулю, как показано на (b).

Недостатком фильтра нулевой фазы является то, что он требует использования отрицательного индексы, с которыми может быть неудобно работать. Линейный фазовый фильтр представляет собой способ обойти это. Импульсный отклик на (d) идентичен показанному на (a), за исключением того, что он был изменен, чтобы использовать только образцы с положительными номерами. Импульс ответ остается симметричным между левым и правым; однако расположение симметрии сдвинута с нуля.Этот сдвиг приводит к фазе (e), прямая линия , с учетом названия: линейная фаза . Наклон этого прямая линия прямо пропорциональна величине сдвига. Поскольку сдвиг в импульсном отклике ничего не делает, но производит идентичный сдвиг на выходе сигнала, линейный фазовый фильтр эквивалентен нулевому фазовому фильтру для большинства целей.

На рисунке (g) показан импульсный отклик , а не симметрично слева. и правильно.Соответственно, фаза (h) - это , а не прямая линия. Другими словами, он имеет нелинейную фазу . Не путайте термины: нелинейная и линейная фаза с концепцией линейности системы , обсуждаемой в главе 5. Хотя оба используют слово линейное , они не связаны.

Почему кого-то волнует, линейна фаза или нет? Рисунки (c), (f) и (i) покажи ответ. Это импульсные характеристики каждого из трех фильтров.В импульсный отклик - это не что иное, как положительный переходный отклик, за которым следует отрицательный переходный отклик. Здесь используется импульсный отклик, потому что он отображает, что происходит с нарастающим и спадающим фронтами сигнала. Вот это важная часть: нулевой и линейный фазовые фильтры имеют левый и правый края, которые Посмотрите, что тот же , в то время как нелинейные фазовые фильтры имеют левый и правый края, которые выглядят разных . Многие приложения не могут допускать просмотра левого и правого края. разные.Одним из примеров является дисплей осциллографа, где эта разница может быть неверно истолкован как особенность измеряемого сигнала. Другая пример находится в обработке видео. Можете ли вы представить, как включаете телевизор, чтобы найти левое ухо вашего любимого актера отличается от его правого уха?

КИХ-фильтр (с конечной импульсной характеристикой) легко сделать с линейной фазой. Это связано с тем, что импульсная характеристика (ядро фильтра) прямо задается в процесс проектирования.Обеспечение симметрии ядра фильтра слева и справа - это все, что нужно требуется. Это не относится к БИХ (рекурсивным) фильтрам, поскольку рекурсия коэффициенты - это то, что указано, а не импульсная характеристика. Импульс ответ рекурсивного фильтра - , а не симметрично между левым и правым, и следовательно, имеет нелинейную фазу .

Аналоговые электронные схемы имеют ту же проблему с фазовой характеристикой. Представьте себе схему, состоящую из резисторов и конденсаторов, стоящую на вашем столе.Если вход всегда был нулевым, выход также всегда был нулевым. Когда на вход подается импульс, конденсаторы быстро заряжаются до некоторой значение, а затем начинают экспоненциально затухать через резисторы. Импульс отклик (т.е. выходной сигнал) представляет собой комбинацию этих различных затухающих экспоненты. Импульсная характеристика не может быть симметричной , потому что выходной сигнал была равна нулю перед импульсом, и экспоненциальный спад никогда не достигает значение снова ноль.Разработчики аналоговых фильтров решают эту проблему с помощью фильтра Бесселя. фильтр, представленный в главе 3. Фильтр Бесселя разработан так, чтобы фаза по возможности; однако он намного ниже характеристик цифровых фильтров. В Возможность обеспечить линейную фазу и точную является явным преимуществом цифровых фильтров.

К счастью, есть простой способ изменить рекурсивные фильтры, чтобы получить ноль. фаза . На рис. 19-8 показан пример того, как это работает.Входной сигнал на быть отфильтрованным показано в (а). На рисунке (b) показан сигнал после фильтрации. однополюсным фильтром нижних частот. Поскольку это нелинейный фазовый фильтр, левый и правые края не выглядят одинаково; они являются перевернутыми версиями друг друга. Как описано ранее, этот рекурсивный фильтр реализуется, начиная с выборка 0 и работа в направлении выборки 150, вычисляя каждую выборку по путь.

Теперь предположим, что вместо перехода от выборки 0 к выборке 150 мы начните с образца 150 и двигайтесь к отсчету 0.Другими словами, каждый образец в выходной сигнал вычисляется из входных и выходных отсчетов на правую образец в стадии разработки. Это означает, что рекурсивное уравнение Eq. 19-1, это изменено на:

На рисунке (c) показан результат этой обратной фильтрации. Это аналогично передача аналогового сигнала через электронную RC-цепь во время работы назад . ! esrevinu eht pu-wercs nac lasrever emit -noituaC

Фильтрация в обратном направлении сама по себе не приносит никакой пользы; то Отфильтрованный сигнал по-прежнему имеет различный левый и правый края.Магия происходит, когда прямая и обратная фильтрация объединяются . Рисунок (d) результаты от фильтрации сигнала в прямом направлении, а затем снова фильтрации в обратное направление. Вуаля! Это создает рекурсивный фильтр с нулевой фазой . По факту, любой рекурсивный фильтр может быть преобразован в нулевую фазу с помощью этого двунаправленного техника фильтрации. Единственный штраф за эту улучшенную производительность - фактор двух по времени выполнения и сложности программы.

Как вы находите импульсные и частотные характеристики всего фильтра? В величина частотной характеристики одинакова для каждого направления, а фазы противоположны по знаку. Когда два направления объединяются, величина становится в квадрате , а фаза сокращается до нуля . В то время области, это соответствует свертке исходной импульсной характеристики с слева направо перевернутая версия самого себя. Например, импульсная характеристика однополюсный фильтр нижних частот представляет собой одностороннюю экспоненту.Импульсный отклик соответствующий двунаправленный фильтр представляет собой одностороннюю экспоненту, которая затухает до правый, свернутый с односторонней экспонентой, убывающей влево. Собирается с помощью математики это оказывается двусторонней экспонентой, которая распадается как влево, так и вправо, с той же постоянной распада, что и исходный фильтр.

Некоторые приложения имеют только часть сигнала в компьютере на конкретное время, например, системы, которые поочередно вводят и выводят данные на на постоянной основе.В этих случаях можно использовать двунаправленную фильтрацию комбинируя его с методом перекрытия-добавления, описанным в предыдущей главе. когда вы приходите к вопросу, как долго длится импульсный отклик, не говорите "бесконечный". Если вы это сделаете, вам нужно будет дополнить каждый сегмент сигнала бесконечным количество нулей. Помните, что импульсную характеристику можно обрезать, если она затухает ниже уровня шума округления, то есть примерно от 15 до 20 постоянных времени. Каждый сегмент необходимо заполнить нулями слева и справа, чтобы допускать расширение во время двунаправленной фильтрации.

.

Начать проекты с нулевой фазы

Иногда клиенты просто не знают, чего хотят. Часто у них есть приблизительное представление о проблеме, которую они пытаются решить, и о проекте, над которым они хотят, чтобы вы работали, но даже этих приблизительных идей недостаточно. В других случаях они могут не знать точно, чего хотят, просто «узнают, когда увидят».

O

дд, ваши клиенты наняли вас для решения той или иной проблемы. Если им не хватает ясности в том, как они хотят видеть конечный результат, это может быть связано с отсутствием ясности в том, что они пытаются решить.В таком случае, возможно, вам следует сделать шаг назад и найти правильную проблему. Возможно, лучше всего будет найти проблемы, с которыми сталкивается клиент ваших клиентов.

Одна дизайнерская фирма, Continuum, десятилетиями занимается именно этим, и это привело к появлению таких инноваций, как Reebok Pump и Swiffer mop. Они называют это «началом нулевой фазы».

«Phase Zero фактически отходила от того, что нас просили разработать, и действительно понимала, в каком контексте был продукт, который нас просили внедрить.Концепция Phase Zero переросла в нашу стратегическую работу, которая сейчас является фундаментальной частью нашего бизнеса, - говорит основатель Continuum Джанфранко Заккаи. «Идея состоит в том, что дизайн и инновации, которые мы делали, на самом деле были континуумом, который включает в себя взаимодействие нескольких дисциплин и использование глубоких знаний, которыми могут обладать наши клиенты, с широкими знаниями, которые мы привнесем на вечеринку».

Возможно, вам следует сделать шаг назад и найти правильную проблему.

В 1988 году компания Reebok обратилась к Continuum с предложением разработать ответ на новую технологию Nike Air, в которой материалы в области пятки обуви интегрируются для улавливания и возврата энергии спортсмена. Инновации Nike (и имя Майкла Джордана) привели их к успеху, и вскоре они превзошли Reebok как ведущего производителя обуви в США.

После некоторых начальных исследований Continuum пришел к выводу, что невозможно создать значимую систему «возврата энергии», подобную той, что, по утверждениям Nike, есть.Помимо этого, Reebok было бы недостаточно разработать аналогичную систему. Чтобы повлиять на рынок, Reebok необходимо было изобрести что-то совершенно новое. Чтобы провести исследование, они наблюдали за баскетбольной командой средней школы в действии, чтобы определить их потребности. Они обнаружили у быстрорастущих детей туфли, которые были либо слишком тесными, либо слишком свободными, что влияло на их производительность на корте, и разочаровали родителей, которые не могли продолжать покупать новую обувь для своих растущих детей каждые несколько месяцев. В то же время известный игрок «Бостон Селтикс» большую часть сезона бездействовал из-за травмы лодыжки.

«Мы подумали: а что, если бы мы могли предоставить действительно легкий способ стабилизации голеностопного сустава, который позволил бы вам играть в баскетбол в полную силу, - и в то же время обеспечить индивидуальную посадку для детей на углу, как и игроки НБА. - вспоминает Заккаи. Команда Continuum поняла, что такой надувной воздушный карман вокруг щиколотки обуви может помочь предотвратить травмы, не добавляя при этом значительного веса обуви.Компания Continuum также осознала, что накачивание обуви до нужного давления будет индивидуальным выбором, и что удобный способ сделать это - интегрировать ее в саму обувь, а не создавать отдельное устройство. Инженеры Continuum смогли развить эту идею в интегрированный компонент, который можно было вставить в обувь во время производства: так родился Reebok Pump.

Сказка о Swiffer

В случае революционного Swiffer от Proctor & Gamble компания P&G сначала обратилась к Continuum, чтобы создать новый бизнес по уборке дома, который может включать новый инструмент для уборки.После длительных исследований того, как люди моют полы в реальных жизненных ситуациях, компания Continuum пришла к выводу, что многие люди тратят на чистку своих швабр столько же времени, сколько и на чистку полов. Из этого наблюдения команда поняла, что им необходимо разработать продукт, который ускорит процесс очистки. Они назвали это «быстрой очисткой», хотя, учитывая возможное название продукта, возможно, «быстрая очистка» была бы лучше. Continuum создал новую проблему: как обеспечить лучший инструмент для очистки, чем швабра, с меньшими затратами времени на очистку.Команда использовала эти знания для разработки нового инструмента для уборки: по сути, влажное полотенце на палке, которое можно было выбросить после загрязнения.

Лучший способ начать работу с Phase Zero - это взаимодействовать с клиентом ваших клиентов, конечным пользователем проекта, который вы разрабатываете. Как они взаимодействуют с существующими продуктами на рынке? Какие проблемы у них есть с текущими предложениями?

Лучший способ начать работу с Phase Zero - это взаимодействовать с клиентом ваших клиентов, конечным пользователем проекта, который вы разрабатываете.

Reebok Pump был создан благодаря наблюдению за школьниками, главная проблема которых заключалась не в том, чтобы прыгать на несколько дюймов выше; это была легкость травм из-за их неподходящей обуви. Возможно, вам нужно узнать, какие «временные решения» они разработали для решения этих проблем. Швабра Swiffer, подход «быстрой очистки» начался, когда один дизайнер заметил женщину, которая использовала влажное бумажное полотенце, чтобы убрать небольшую разливу.

Обе эти инновации кардинально изменили правила игры на их рынке, но ни одна из них не соответствовала требованиям клиента.В обоих случаях успех Continuum был обусловлен их способностью наблюдать за клиентом клиента в поисках подсказок к реальной проблеме, которую необходимо было решить. Вам не нужно быть промышленной дизайнерской фирмой, такой как Continuum, чтобы создавать новые проекты, которые меняют правила игры. Вам просто нужно убедиться, что вы работаете над правильными проблемами. Если вы столкнулись с неопределенной проблемой, вернитесь к нулевой фазе и узнайте немного о клиенте ваших клиентов.

-
Как насчет вас?

Что вы делаете в первую очередь во время клиентских проектов?

.

Дифференциальные уравнения

Онлайн-заметки Павла

Примечания Быстрая навигация Скачать

.

способов обнаружения и удаления выбросов | Наташа Шарма

Что вы ищете, работая над проектом Data Science? Что является наиболее важной частью фазы EDA? Есть определенные вещи, которые, если их не сделать на этапе EDA, могут повлиять на дальнейшее статистическое моделирование / моделирование машинного обучения. Один из них - поиск «выбросов». В этом посте мы попытаемся понять, что такое выброс? Почему важно идентифицировать выбросы? Какие есть методы для выбросов? Не волнуйтесь, мы не будем проходить только теоретическую часть, мы также займемся кодированием и построением графиков данных.

Определение Википедии,

В статистике выброс - это точка наблюдения, удаленная от других наблюдений.

Приведенное выше определение предполагает, что выброс - это что-то отдельное / отличное от толпы. Многие мотивационные видео предлагают отличиться от толпы, особенно Малкольма Гладуэлла. Что касается статистики, это тоже хорошо или нет? мы собираемся найти это в этом посте.

Google Image - Wikihow

Вы видите что-нибудь по-другому на изображении выше? Все числа в диапазоне 30, кроме числа 3.Это наш выброс, потому что он не где-то рядом с другими числами.

Теперь мы знаем, что такое выброс, но задаетесь ли вы вопросом, как выброс представился населению?

Проект Data Science начинается со сбора данных, и именно тогда выбросы впервые представляются населению. Однако на этапе сбора данных о выбросах вы вообще не узнаете. Выбросы могут быть результатом ошибки во время сбора данных или могут быть просто признаком расхождения в ваших данных.

Давайте посмотрим на несколько примеров. Предположим, вас попросили понаблюдать за выступлениями индийской команды по крикету, т. Е. Пробегом каждого игрока, и собрать данные.

Собранные данные

Как видно из собранных выше данных, все остальные игроки набрали 300+, кроме Игрока 3, который набрал 10. Эта цифра может быть просто ошибкой ввода или дисперсией в ваших данных и указанием Player3 работает очень плохо, поэтому требует улучшений.

Теперь, когда мы знаем, что выбросы могут быть либо ошибкой, либо просто отклонением, как бы вы решили, важны они или нет. Что ж, это довольно просто, если они являются результатом ошибки, тогда мы можем их игнорировать, но если это просто расхождение в данных, нам нужно подумать немного дальше. Прежде чем мы попытаемся понять, игнорировать выбросы или нет, нам нужно знать способы их выявления.

Большинство из вас может подумать: «О! Я могу просто получить пик данных, чтобы найти выбросы, как мы это делали в ранее упомянутом примере с крикетом.Давайте представим файл с 500+ столбцами и 10k + строками. Вы все еще думаете, что выбросы можно найти вручную? Чтобы облегчить обнаружение выбросов, у нас есть множество методов статистики, но мы будем обсуждать только некоторые из них. В основном мы будем стараться рассматривать методы визуализации (самые простые), а не математические.

Итак, приступим. Мы будем использовать набор данных Boston House Pricing Dataset, который включен в API набора данных sklearn. Мы загрузим набор данных и разделим функции и цели.

 boston = load_boston () 
x = boston.data
y = boston.target
columns = boston.feature_names # создать фрейм данных
boston_df = pd.DataFrame (boston.data)
boston_df.columns = columns
boston_df.head ()
Boston Housing Data

Характеристики / независимая переменная будет использоваться для поиска любых выбросов. Глядя на данные выше, кажется, что у нас есть только числовые значения, то есть нам не нужно выполнять какое-либо форматирование данных. (Вздох!)

Есть два типа анализа, которым мы будем следовать, чтобы найти выбросы - Uni-variate (анализ выбросов с одной переменной) и многомерный (анализ выбросов с двумя или более переменными).Не запутайтесь, когда вы начнете кодировать и строить график данных, вы сами убедитесь, насколько легко было обнаружить выброс. Для простоты мы начнем с основного метода обнаружения выбросов и постепенно перейдем к более продвинутым методам.

Обнаружение выбросов с помощью инструментов визуализации

Коробчатая диаграмма-

Определение Википедии,

В описательной статистике прямоугольная диаграмма - это метод графического изображения групп числовых данных через их квартили.Коробчатые диаграммы также могут иметь линий, идущих вертикально на из прямоугольников ( усов, ) , указывающих на изменчивость за пределами верхнего и нижнего квартилей, отсюда термины прямоугольная диаграмма и прямоугольная диаграмма. Выбросы могут быть , нанесенными на график как отдельных точек.

Приведенное выше определение предполагает, что если есть выброс, он будет отображаться в виде точки на прямоугольной диаграмме, а другая совокупность будет сгруппирована вместе и отображаться в виде прямоугольников.Давайте попробуем и увидим сами.

 import seaborn as sns 
sns.boxplot (x = boston_df ['DIS'])
Boxplot - Distance to Employment Center

На графике выше показаны три точки от 10 до 12, это выбросы, поскольку они не включены в рамку другое наблюдение, т. е. нет, где рядом с квартилями.

Здесь мы проанализировали однозначный выброс, т.е. мы использовали столбец DIS только для проверки выброса. Но мы также можем проводить многомерный анализ выбросов. Можем ли мы провести многомерный анализ с помощью прямоугольной диаграммы? Ну, это зависит от того, если у вас есть категориальные значения, вы можете использовать их с любой непрерывной переменной и выполнять многомерный анализ выбросов.Поскольку у нас нет категориального значения в нашем наборе данных Boston Housing, нам, возможно, придется забыть об использовании ящичной диаграммы для многомерного анализа выбросов.

Диаграмма рассеяния -

Определение в Википедии

Диаграмма рассеяния - это тип графика или математической диаграммы, использующей декартовы координаты для отображения значений обычно двух переменных для набора данных. Данные отображаются в виде набора из точек , каждая из которых имеет значение , одна переменная , определяющая положение на горизонтальной оси , , и значение , другая переменная , определяющая положение на вертикальной оси , . .

Как следует из определения, диаграмма рассеяния - это набор точек, который показывает значения двух переменных. Мы можем попытаться построить диаграмму рассеяния для двух переменных из нашего набора данных о жилищном строительстве.

 fig, ax = plt.subplots (figsize = (16,8)) 
ax.scatter (boston_df ['INDUS'], boston_df ['TAX'])
ax.set_xlabel ('Доля акров, не связанных с розничной торговлей на город ')
ax.set_ylabel (' Полная ставка налога на имущество на $ 10 000 ')
plt.show ()
Точечная диаграмма - Доля некоммерческих коммерческих площадей на город по сравнению с полной стоимостью налога на недвижимость

На графике выше мы видим, что большинство точек данных находятся внизу слева, но есть точки, которые далеки от населения, например, в правом верхнем углу.

Выявление выбросов с помощью математической функции

Z-Score-

Определение Википедии

Z-score - это стандартное отклонение со знаком, на которое значение наблюдения или точки данных превышает среднее значение того, что наблюдается или измеряется.

Интуиция, стоящая за Z-оценкой, состоит в том, чтобы описать любую точку данных, найдя их связь со стандартным отклонением и средним значением группы точек данных.Z-оценка находит распределение данных, где среднее значение равно 0, а стандартное отклонение равно 1, то есть нормальное распределение.

Вам должно быть интересно, как это помогает в идентификации выбросов? Что ж, при вычислении Z-показателя мы повторно масштабируем и центрируем данные и ищем точки данных, которые слишком далеки от нуля. Эти точки данных, которые слишком далеки от нуля, будут рассматриваться как выбросы. В большинстве случаев используется порог 3 или -3, то есть, если значение Z-оценки больше или меньше 3 или -3 соответственно, эта точка данных будет идентифицирована как выбросы.

Мы будем использовать функцию Z-score, определенную в библиотеке scipy, для обнаружения выбросов.

 из scipy import stats 
import numpy as npz = np.abs (stats.zscore (boston_df))
print (z)
Z-score of Boston Housing Data

Глядя на код и выходные данные выше, трудно сказать какая точка данных является выбросом. Давайте попробуем определить порог для выявления выброса.

 порог = 3 
печать (np.where (z> 3))

Это даст результат, как показано ниже -

Точки данных, где Z-оценка больше 3

Результаты не могут вас смутить.Первый массив содержит список номеров строк, а второй массив номеров соответствующих столбцов, что означает, что z [55] [1] имеют Z-оценку выше 3.

 print (z [55] [1]) 3.375038763517309 

Итак , точка данных - 55-я запись в столбце ZN является выбросом.

Оценка IQR -

График в виде прямоугольников использует метод IQR для отображения данных и выбросов (форма данных), но для того, чтобы получить список идентифицированных выбросов, нам нужно будет использовать математическую формулу и получить выброс данные.

Определение Википедии

Межквартильный диапазон ( IQR ), также называемый средним или средним 50% , или технически H-разбросом , является мерой статистической дисперсии, равной разница между 75-м и 25-м процентилями или между верхним и нижним квартилями, IQR = Q 3 - Q 1.

Другими словами, IQR - это первый квартиль, вычитаемый из третьего квартиля; эти квартили можно четко увидеть на прямоугольной диаграмме данных.

Это мера дисперсии, аналогичная стандартному отклонению или дисперсии, но гораздо более устойчивая к выбросам.

IQR в некоторой степени похож на Z-оценку с точки зрения определения распределения данных и последующего сохранения некоторого порога для выявления выброса.

Давайте выясним, что мы можем использовать коробчатый график с использованием IQR и как мы можем использовать его для поиска списка выбросов, как мы это делали при вычислении Z-показателя. Сначала мы рассчитаем IQR,

 Q1 = boston_df_o1.quantile (0.25) 
Q3 = boston_df_o1.quantile (0,75)
IQR = Q3 - Q1
print (IQR)

Здесь мы получим IQR для каждого столбца.

IQR для каждого столбца

Поскольку теперь у нас есть оценки IQR, пора зафиксировать выбросы. Приведенный ниже код даст результат с некоторыми истинными и ложными значениями. Точка данных, где у нас есть False, означает, что эти значения действительны, тогда как True указывает на наличие выброса.

 print (boston_df_o1 <(Q1 - 1.5 * IQR)) | (boston_df_o1> (Q3 + 1.5 * IQR)) 
Обнаружение выбросов с помощью IQR

Теперь, когда мы знаем, как обнаруживать выбросы, важно понимать, нужны ли они быть удаленным или исправленным.В следующем разделе мы рассмотрим несколько методов удаления выбросов и, при необходимости, подстановки новых значений.

Во время анализа данных, когда вы обнаруживаете выброс, одним из самых сложных решений может быть то, как поступить с выбросом. Должны ли они их удалить или исправить? Прежде чем мы поговорим об этом, мы рассмотрим несколько методов удаления выбросов.

Z-Score

В предыдущем разделе мы видели, как можно обнаружить выбросы, используя Z-оценку, но теперь мы хотим удалить или отфильтровать выбросы и получить чистые данные.Это можно сделать с помощью всего одного строчного кода, поскольку мы уже рассчитали Z-оценку.

 boston_df_o = boston_df_o [(z <3) .all (axis = 1)] 
С и без размера выброса набора данных

Итак, приведенный выше код удалил около 90+ строк из набора данных, т.е. выбросы были удалены.

Оценка IQR -

Так же, как Z-оценка, мы можем использовать ранее рассчитанную оценку IQR, чтобы отфильтровать выбросы, сохраняя только действительные значения.

 boston_df_out = boston_df_o1 [~ ((boston_df_o1 <(Q1 - 1.5 * IQR)) | (boston_df_o1> (Q3 + 1.5 * IQR))). Any (axis = 1)] boston_df_out.shape 

Приведенный выше код удалит выбросы из набора данных.

Существует несколько способов обнаружения и удаления выбросов, но методы, которые мы использовали для этого упражнения, широко используются и просты для понимания.

Следует ли удалять выбросы. Эти мысли могут возникать у каждого аналитика / специалиста по данным хоть раз при каждой проблеме, над которой он работает. Я нашел несколько хороших объяснений -

https: // www.researchgate.net/post/When_is_it_justifiable_to_exclude_outlier_data_points_from_statistical_analyses

https://www.researchgate.net/post/Which_is_the_best_method_for_removing_outliers_in_a_best_method_for_removing_outliers_in_a_a_data_set 9000-data_set 9000-data_set

000-data_set 9000-0003

Подводя итог их объяснения - неверные данные, неправильные вычисления, их можно определить как выбросы, и их следует отбросить, но в то же время вы можете захотеть исправить и их, поскольку они изменяют уровень данных i.е. означают, что вызывает проблемы при моделировании данных. Например, 5 человек получают зарплату 10К, 20К, 30К, 40К и 50К, и вдруг один из них начинает получать зарплату 100К. Рассмотрите эту ситуацию, поскольку, если вы являетесь работодателем, новое обновление зарплаты может быть воспринято как необъективное, и вам может потребоваться увеличить зарплату и другим сотрудникам, чтобы сохранить баланс. Итак, может быть несколько причин, по которым вы хотите понять и исправить выбросы.

На протяжении этого упражнения мы видели, как на этапе анализа данных можно столкнуться с некоторыми необычными данными i.е выброс. Мы узнали о методах, которые можно использовать для обнаружения и удаления этих выбросов. Но был поднят вопрос о том, можно ли удалить выбросы. Чтобы ответить на эти вопросы, мы нашли дополнительные материалы для чтения (эти ссылки указаны в предыдущем разделе). Надеюсь, этот пост помог читателям узнать о выбросах.

Note- Для этого упражнения использовались инструменты и библиотеки, указанные ниже.

Framework- Jupyter Notebook, Language- Python, Libraries - библиотека sklearn, Numpy, Panda и Scipy, Plot Lib- Seaborn и Matplot.

  1. Boston Dataset
  2. Github Repo
  3. Выбросы KDNuggets
  4. Обнаружение выбросов
.

Смотрите также