Грубая погрешность измерений. Промахи

 

 

Министерство сельского хозяйства

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

Доклад

«Грубая погрешность измерений. Промахи.»

 

 

 

 

 

Выполнила:                                                                                       ст.гр. ИЗ-1501                                                                                                                              

Мыгова А.В.

Проверила:                                                                                          В.И.Зюкова                                                                                                                                     

 

 

 

 

Краснодар,2014 год

 

 

 

1. Понятие о погрешности  измерений .

 

Любой результат измерений содержит погрешность, как бы

тщательно оно не проводилось. Для определения понятия «погрешность»

необходимо пояснить различие между такими понятиями, как истинное и

действительное значение физической величины.

Истинное значение физической величины – это значение, идеальным

образом отражающее свойство данного объекта как в количественном, так

и в качественном отношении. На практике это абстрактное понятие

приходится заменять понятием «действительное значение».

Действительное значение физический величины – значение,

найденное экспериментально и настолько приближающееся к истинному,

что для данной цели оно может быть использовано вместо него. Результат

измерения всегда отличается от истинного значения измеряемой

величины и представляет ее приближенное значение.

Погрешность результата измерения (сокращенно – погрешность

измерения) – это отклонение результата измерения от истинного значения

измеряемой величины.

Количество факторов, влияющих на точность измерения, достаточно

велико, чем и объясняется большое количество видов погрешностей.

По характеру изменения результатов при повторных измерениях,

погрешности разделяются на систематические, случайные и грубые

погрешности (промахи).

Систематическая погрешность измерения – составляющая

погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно

изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность измерения – составляющая погрешности

измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях

одной и той же величины.

Грубая погрешность (промах) измерений – погрешность измерений,

существенно превышающая ожидаемую при данных условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Грубые погрешности 

2.1 Общие сведения о  грубых погрешностях 

 

Грубая погрешность (или промах) – это погрешность результата

отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных

условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Источником грубых погрешностей нередко бывают резкие изменения

условий измерения и ошибки, допущенные оператором. К ним можно

отнести:

- неправильный отсчет  по шкале измерительного прибора,

происходящий из-за неверного учета цены малых делений шкалы;

- неправильная запись  результата наблюдений, значений  отдельных 

мер использованного набора, например гирь;

- хаотические изменения  параметров напряжения, питающего 

средство измерения, например, его амплитуды или частоты.

Наиболее часто они допускаются неквалифицированным персоналом

при неправильном обращении со средством измерения, неверным

отсчетом показаний, ошибками при записи или вследствие внезапно

возникшей посторонней причины.

 Они сразу видны  среди полученных результатов, так  как полученные 

значения отличаются от остальных значений совокупности измерений.

Если в процессе измерений удается найти причины, вызывающие

существенные отличия, и после устранения этих причин повторные

измерения не подтверждают подобных отличий, то такие измерения могут

быть исключены из рассмотрения.

Но необдуманное отбрасывание резко отличающихся от других

результатов измерений может привести к существенному искажению ха-

рактеристик измерений. 

При однократных измерениях обнаружить промах не представляется

возможным. Для уменьшения вероятности появления промахов измерения

проводят 2-3 раза и за результат принимают среднее арифметическое

полученных отсчетов.

При многократных измерениях для обнаружения промахов

используют статистические критерии.

 

2.2 Методы обнаружения  и исключения грубых погрешностей 

 

Вопрос о том, содержит ли результат наблюдений грубую

погрешность, решается общими методами проверки статистических

гипотез.

Проверяемая гипотеза состоит в утверждении, что результат

наблюдения i x не содержит грубой погрешности, т.е. является одним из

значений измеряемой величины. Пользуясь определенными статистическими

критериями, пытаются опровергнуть выдвинутую гипотезу. Если это

удается, то результат наблюдений рассматривают как содержащий

грубую погрешность и его исключают.

Для выявления грубых погрешностей задаются вероятностью q

(уровнем значимости) того, что сомнительный результат действительно 

мог иметь место в данной совокупности результатов измерений.

Обычно проверяют наибольшее и наименьшее значения результатов

измерений. Для проверки гипотез используются следующие критерии. 

Критерий «трех  сигм»  применяется  для  результатов  измерений,

распределенных по нормальному закону. Данный критерий надежен при

числе измерений n > 20... 50.

Критерий Романовского применяется, если число измерений n < 20. 

Вариационный критерий Диксона удобный и достаточно мощный

(с малыми вероятностями  ошибок). 

При его применении полученные результаты наблюдений записывают

в вариационный (упорядоченный по возрастанию) ряд.

Критерии Шовине

Этот критерий может быть использован, если число измерений n < 10.  вариационный (упорядоченный по возрастанию) ряд.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы.

1.Яблонский  О.П., Иванова  В.А., Основы стандартизации, метрологии  сертификации.: Высшее образование, 2000. -103 с.

2.Медведева Р.В., Мельников  В.П., Средства измерений.:Высшее профессиональное образование,2002. -89-90 с.