Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Похибки.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
05.11.2018
Размер:
411.14 Кб
Скачать
  1. Похибки округлення виникають при округленні результатів. Правила округлення відомі з курсу середньої школи. Легко зрозуміти, що якщо якесь число округлено, то максимальна абсолютна похибка округлення не перевищує п'яти одиниць першого відкинутого розряду. Якщо ми пишемо, що а = 10.5, то це значить, що до округлення величина знаходилася в межах від 10.45 до 10.55. Інакше кажучи, а = 10.5 ± 0.05. Сказане вище повністю відповідає до використовування табличних даних.

  2. Значення фізичної величини, що виміряється, визначається по шкалі приладу з урахуванням ціни поділу. При цьому, похибки відліку виникають тоді, коли стрілка вимірювального приладу вказує в проміжок між поділами. В цьому випадку, записуючи результат, ми навряд чи помилимося більш ніж на половину ціни поділки (ц.п.) приладу (тобто 0.5 ц.п.), у крайньому разі, ми помилимося на всю ціну поділки. Ціна поділу шкали приладу дорівнює верхній межі вимірювання, поділеній на число поділів. Наприклад, для діапазону вимірювання напруги з верхньою межею 30 В і числа поділів 150 ціна поділу дорівнює 0,2 В.

  3. Оцінка випадкових похибок прямих вимірювань

При n вимірюваннях величини Х вимірюваннях, шукану величину Хіст та випадкові похибки, які виникають при вимірюваннях даної величини, можна врахувати, за такою послідовністю:

  1. Проведемо кінцеву кількість (n) вимірювань величини Х: Х1, Х2, Х3 ..., Хn.

  2. Знайдемо середнє значення наших вимірювань: .

  3. Отримаємо абсолютні похибки кожного вимірювання:

  4. Зведемо в квадрат , та просумуємо їх:

  1. Обчислимо середньоквадратичну похибку:

  2. Отримаємо середньоквадратичну похибку ряду вимірювань:

.

  1. Знайдемо відносну похибку: .

  2. Запишемо остаточний результат: .

Отриманий та записаний у такому вигляді результат, говорить про те, що визначена нами довірча ймовірність не нижче 95%.

  1. Виявлення промахів

На прикладі, покажемо, як врахувати та видалити грубу похибку вимірювань. Знайдемо відстань Хіст, яку пропливає човник (байдарка) за 30 секунд. Припустимо, що цю відстань ми можемо безпосередньо виміряти.

  1. Знайдемо середнє значення наших вимірювань .

  2. Обчислимо абсолютні похибки кожного вимірювання:

№  п/п

Хi, м

Хi, м

(Хi)2, м2

1

15,0

0,3

0,09

2

15,1

0,2

0,04

3

15,2

-0,1

0,01

4

16,1

-0,8

0,64

5

14,9

-0,4

0,16

(м)

  1. Зведемо в квадрат , та просумуємо їх:

(м).

  1. Обчислимо середньоквадратичну похибку

(м).

  1. Обчислимо середньоквадратичну похибку ряду вимірювань

.

  1. Порівняємо тепер абсолютні похибки кожного вимірювання з потрійною середньоквадратичною похибкою ряду вимірювань . При цьому має виконуватись умова: .

  1. Значення Хі,, для якого абсолютна похибка вимірювання перевищує потрійну середньоквадратичну похибку ряду вимірювань , є грубою помилкою вимірювань. У нашому випадку це є четверте значення Х4=16,1 (м). Це значення необхідно вилучити з наших вимірювань.

  2. Повторюємо пункт 1-5, без врахування Х4. Отримаємо:

(м)

.

.

  1. Знайдемо відносну похибку

  1. Запишемо остаточний результат:

Хіст=15,05±2·0,065 (м).

  1. Оцінка випадкових похибок непрямих вимірювань

У більшості випадків шукана величина часто сама залежить від декількох величин. Така величина не вимірюється безпосередньо, а визначається по відповідним математичним робочим формулам. Вимірювання, при яких визначувана величина обчислюється з деякого числа прямих вимірювань, називають непрямими.

  1. Наведемо схему для отримання помилки шуканої величини, при непрямих вимірюваннях:

        1. Припустимо, що шукана величина складається з суми двох величин, які ми можемо безпосередньо виміряти .

        1. Робимо заміну виміряних величин на їх середні значення (X, Y на ).

        2. Диференціюємо отриману формулу: .

        3. За умови, що абсолютна похибка кожного вимірювання Δаі не перевищує потрійне значення середньої квадратичної похибки (тобто ), робимо заміну знаку диференціалу d на .

        4. Зводимо кожен доданок в квадрат, та отримаємо:

        5. Беремо квадратне корінь з отриманого результату:.

  1. Якщо шукана величина складається з суми двох величин Z=C1a+C2b, де C1,C2 – const, то для середньоквадратичної похибки отримаємо .

  2. У більш складних випадках, наприклад, коли шукана величина складається з добутку двох величин Z=a·b, спочатку беремо натуральний логарифм з робочої формули: . А далі все робимо згідно наведеної вище схеми:

    1. Диференціюємо отриману формулу: .

    2. Зводимо кожен доданок в квадрат, та отримаємо: .

    3. Беремо квадратне корінь з отриманого результату та, остаточно, для середньоквадратичної похибки отримаємо .

У лабораторні роботі 1-0 (визначення об‘єму циліндра), наведеної нижче, на прикладі наведено знаходження непрямої похибки вимірювання . Як бачимо, формули для обробки результатів різноманітних непрямих вимірювань залежать від виду робочої формули, яка зв‘язує величини, що виміряються прямо з шуканою величиною.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]