СЛУЧАЙНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
План лекции:
2.1. Понятие случайной погрешности.
2.2. Законы распределения погрешности измерений
2.3. Математическая зависимость нормального закона
Понятие случайной погрешности
Случайная погрешность - это погрешность, изменяющаяся случайным образом при повторном определении одной и той же физической величины с помощью одной и той же измерительной аппаратуры при неизменных внешних условиях. Случайные погрешности вызываются большим количеством факторов, воздействия которых столь незначительны, что их нельзя выделить и учесть в отдельности. Случайную погрешность можно рассматривать как суммарный эффект действия таких независимых факторов.
Случайные погрешности могут возникнуть из-за погрешности округления при отсчете показаний, нестабильности переходного сопротивления в контактах коммутирующих устройств, нестабильности напряжения источника питания, влияния электромагнитных полей и других влияющих величин. Основная их особенность - непредсказуемость. Поэтому можно утверждать лишь с определенной долей уверенности, что истинное значение измеряемой величины заключено в интервале от минимального до максимального результатов измерения.
На основе статистической обработки опытных данных или на основе физических представлений о причинах появления погрешностей принимается тот или иной стандартный теоретический закон распределения - стандартная аппроксимация. Реальные законы распределения несколько отличаются от теоретических, что является причиной невозможности нахождения характеристик погрешности точно. Именно поэтому не принято указывать значение погрешности с большим количеством значащих цифр. Нормативные документы по метрологии требуют обязательной оценки погрешностей при проведении измерений. Но требования к точности различных измерений могут сильно различаться. В научных исследованиях часто требуется возможная наивысшая точность проводимых измерений, которая требует учета и анализа всей исходной информации. При технических (инженерных) измерениях часто максимально достижимой точности результатов измерений не требуется, достаточно провести измерения с предварительной или приближенной оценкой. Измерения с предварительным оцениванием погрешностей выполняются по типовым методикам выполнения измерений, регламентированным нормативно-технической документацией, в которой указываются методы и условия измерений, типы и погрешности используемых средств измерений и на основе этих данных заранее оценена и указана возможная погрешность результата. Измерения с приближенным оцениванием погрешности учитывают лишь нормативные, типовые метрологические характеристики средств измерений и оценивают влияние на результат измерения лишь отклонений условий измерения от нормальных.
|
|
|
|
|
|
При наличии случайных погрешностей измерений прибегают к многократным наблюдениям и последующей статистической обработке их результатов. При этом результаты наблюдений и измерений и случайные погрешности рассматриваются как случайные величины, то есть величины, которые характеризуют случайное явление и в результате измерений принимают то или иное значение. Обработка результатов таких наблюдений возможна, если их рассеивание обнаруживает определенные статистические закономерности. Если же результаты наблюдений разбросаны произвольно, то использовать какие-либо способы обработки таких наблюдений и получить результат измерения не представляется возможным. Поэтому при формулировании конкретной задачи измерений и при получении результатов наблюдений необходимо прежде всего проверить наличие закономерностей в распределении наблюдений. Если такие закономерности обнаруживаются, то распределение наблюдений обладает статистической устойчивостью и для их обработки возможно применение методов теории вероятностей и математической статистики. При этом необходимо отметить, что обнаружение статистических закономерностей в распределении результатов наблюдений проводится после исключения из них всех известных систематических погрешностей.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1577; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!