В практическото използване на различни измерване е важно да се оцени тяхната точност. Понятието "точност", т.е.. Д. степен на сближаване на резултатите от измерването на някои реална стойност не разполага с точни дефиниции и се използва за измерване на качествени операции сравнение. За да се определи количествено се прилага концепцията за "грешка на измерването" (по-малката грешка, толкова по-точни).
Call отклонение грешка резултат от измерване на действителния (вярно) стойността на измерената величие HN. Трябва да се има предвид, че се смята за истинската стойност на физическо количество, за да бъдат анонимни и се използва в теоретичните изследвания. Действителната стойност на физична величина, определена от експеримент на допускането, че в резултат на експеримента (измерване) максималната степен, в близост до действителната стойност. оценка грешка на измерването - един от най-важните мерки за осигуряване на проследяемост.
Грешки на измерването обикновено са в техническата документация за средствата за измерване или подзаконови актове. Въпреки това, като се има предвид, че грешката, също зависи от условията, при които провеждат на самото измерване, от експериментални методики за грешки и субективни характеристики на дадено лице в случаите, когато тя е пряко ангажирани в измерванията, можем да говорим за няколко компоненти от грешка на измерване, нито на общата грешка ,
Броят на фактори, влияещи върху точността на измерване е достатъчно голям, грешки класификация и измерване (Фигура 2) до известна степен произволно, от друга грешка в зависимост от условията на измерване на процеса са показани в различни групи.
2.2 Видове грешки
Основна грешка - това измерване отклонение резултат X от истинските стойностите на измерената Здравейте. При определяне на грешки при измерването, вместо истинската физическа стойност Здравейте. всъщност използва действителната XA стойност.
В зависимост от формата на изразяване разграничи абсолютна, относителна и намалява неопределеността на измерването.
Абсолютната грешка се определя като разлика # 916 = X - или Хи # 916; = X - Xg. и относителната - като съотношение # 948; = ± # 916; / CD # 903; 100%.
намалено грешка # 947 = ± # 916; / # 935; # 925; 903 # 100%, където # 935; N - нормализиране количество стойност, която се използва като измервателен обхват на устройството, горната граница на измерване и т.н.
Средноаритметичната средната стойност служи като истинската стойност на множество измервания на параметъра на:
където Xi - аз тата измерване резултат - п брой измервания.
Количество. Получената в серия от измервания е случаен подход към Хи. За да се оцени възможните отклонения от Хи определяне на оценка на стандартното отклонение на средната аритметична стойност:
За оценяване на резултатите от разсейване Xi индивидуално измерване по отношение на средноаритметичната стойност на средната стойност на пробата се определя отклонение:
Тези формули се използват при условие, постоянна стойност мярка по време на измерването.
Това формула съответства на централната лимит теорема на теория на вероятностите, че средната аритметична стойност на серия от измервания е винаги по-малка грешка от грешката на измерването на всеки конкретен:
Тази формула е отражение на основния закон на теорията на грешките. От това следва, че ако това е необходимо да се увеличи точността на резултата (ако се изключи систематична грешка) 2 пъти, а след това броят на измерванията трябва да се увеличи 4 пъти; Ако искате да се увеличи точността на 3 пъти, броят на измерванията
увеличава с 9 пъти, и т.н.
Трябва да се направи ясно разграничение между използването на количества и S # 963;: първо, използвана при оценката на крайния резултат на грешката, а вторият - в оценката на неопределеността на измерването на метода. Най-вероятната грешка на измерване в една # 916; в 0,67 S.
В зависимост от естеството на симптоми, причини и решения за справяне разграничи систематични и случайни грешки при измерването, както и груби грешки (грешки).
Систематична грешка остава постоянна или варира редовно при повторни измервания на същата параметър.
Случайни промени грешка в същите условия на измерване на случаен принцип.
Брутните грешки (неизправности) се случват поради погрешни действия на оператора, повреда на измервателните устройства или резки промени в условията на измерване. Като правило, груби грешки се откриват чрез обработване на резултатите от измерванията с помощта на специфични критерии.
Случайни и системни компоненти за грешки на измерванията бяха показани едновременно, така че общата им грешка е сумата от грешките в тяхната независимост.
Стойността на случайната грешка не се знае предварително, че се дължи на множество неуточнени фактори. Изключване от резултатите от случайни грешки не може, но тяхното въздействие може да се намали чрез преработка на резултатите от измерването.
От практическа гледна точка е важно да се знае как да се формулират изискванията за точност. Например, ако грешката допустимото производство да се вземат # 916; 3 = # 963; и след това, увеличаване на изискванията за точност (например, до # 916; = # 963;), като същевременно се поддържа производството техники увеличават вероятността за брак.
Като цяло се счита, че систематични грешки MO-червата, за да бъдат открити и отстранени. Въпреки това, в реалния свят, за да се елиминира напълно тези грешки са невъзможни. Винаги остават някои Unexcluded остатъци, които трябва да бъдат взети предвид, за да направят оценка на своите граници. Това ще бъде систематична грешка в измерването.
С други думи, на принципа на систематична грешка, твърде произволно и това разделение се дължи единствено на установените традиции на обработката и представянето на резултатите от измерванията.
За разлика от случайна грешка, идентифицирани като цяло, независимо от източника му, на систематична грешка се вижда на компоненти в зависимост от източниците на тяхното възникване. Разлика е субективни, методологични и инструментални компоненти на грешка.
Субективният компонент на грешката, свързана с индивидуалните характеристики на оператора. Обикновено това грешния-ност се дължи на грешки при отчитането (0.1 мащаб деление) и неправилни уменията на оператора. По принцип систематична грешка възниква от методическите и инструментални компоненти.
Членове на компоненти грешка поради несъвършенство измерване метод, методи с помощта на средството за измерване, неправилни формули за изчисляване и закръгляването резултати.
Възниква Инструментална компонент поради собствената си средства за допускане на грешки определя класа на точност, влиянието на средствата за измерване на резултата от ограничената способност и средството за измерване.
Целесъобразността на разделяне на систематична грешка в методически и инструментални компоненти се обясни както следва:
- да се подобри точността на измерване може да се направи разграничение лимитиращи фактори, и по този начин да се вземе решение относно техниката на подобрение или селекцията по-точни средства за измерване;
- става възможно да се определи общото компонент грешка, която се увеличава с времето или под влиянието на външни фактори, и по този начин целенасочено извършва периодична проверка и удостоверяване;
- инструмент компонент може да бъде оценено за разработване на методи и потенциални възможности за точността на избрания метод се определя само методически компонент.
2.3 Индикатори за измерване на качеството
измервания единството, обаче, не могат да бъдат постигнати само случайни грешки. Когато измерванията са важни също да се знае качеството на параметрите на измерване. Чрез измерване на качеството разбере набор от свойства, които определят резултатите от подготовката с желаните характеристики за точност, по желания начин и своевременно.
качеството на измерванията се характеризира с показатели като прецизност, точност и надеждност. Тези показатели трябва да бъдат определени от оценките, които трябва да отговарят на изискванията на консистенция, липса на отклонение и ефективност.
Истинската измерената стойност се различава от средноаритметичната стойност на резултатите от наблюденията с размера на систематична грешка # 916; и. .. Т.е., X = - # 916; и. Ако системното компонент е изключено, след това X =.
Въпреки това, поради ограничения брой наблюдения и стойността не може да се определи точно. Можете да изчислите само стойността си, уточни определен лимит скорост на обхвата, в който се намира. Оценка числова характеристика закон X разпределение, представлявано от точка на реалната ос, наречена хлътване. За разлика от оценката числени характеристики са случайни величини, както и стойността им зависи от п на брой наблюдения. Последователно оценка обаждане, че когато N → ∞ вероятността от намалена до прогнозната стойност.
Наречен непредубедена оценка, очакването е равна на прогнозната стойност.
Един ефективен разговор тази оценка, която има най-ниския дисперсията # 963; 2 = мин.
Изброените изисквания удовлетворява средната аритметична стойност на резултатите от п наблюдения.
По този начин, един резултат от измерване е случайна променлива. Тогава точността на измерванията - е близостта на резултатите от измерването на истинската стойност на измерената стойност. Ако системни компоненти за грешки са изключени, за измерване точността на резултата се характеризира с известна степен на разсейване от стойността си, т.е.. Д. дисперсия. Както е посочено по-горе, дисперсията на средната аритметична # 963; п пъти по-малки от дисперсията на отделните резултати от наблюдението.
Надеждността на измерването се определя от степента на доверие в резултата, и се характеризира с вероятността, че стойността на недвижими измерва се намира в близост до споменатата валиден. Тези вероятности са наречени доверие, а граница (наблизо) - граници на достоверност. С други думи, на точността на измерване - е близостта му до нула не са изключени систематична грешка.
Доверителни интервали на границите (или доверителни граници), чрез - # 916; г до + # 916; г се нарича произволни интервал стойности за грешки, които при предварително определено ниво на доверие Pd. Тя обхваща истинската стойност на измерваната величина.
PG<- Δд ≤,Х ≤ + Δд>.
За малък брой измервания (п 20), и използването на нормалната практика не е възможно да се определи доверителния интервал, като нормалното разпределение описва поведението на случайната грешка по принцип безкраен брой размери.
Затова използвайте или т разпределение на Стюдънт с малко на брой измервания - разпределение (предложен английски статистик Gosset, публикува под името "студент"), което дава възможност за определяне на доверителни интервали с ограничен брой измервания. след доверителни граници се определят от формулата:
където Т - коефициент на разпределение Student, което зависи от нивото на доверие се дава от Pg и броя размери п.
С увеличаването на броя на наблюденията н Студентски разпределение наближава към нормалното и съвпада с това вече в п ≥30.
Трябва да се отбележи, че резултатите от измерванията не са сигурност, т.е.. Д. степен на сигурност, че те са верни, те са без стойност. Така например, сензор за измерване на верига може да има много високи метрологични характеристики, но въздействието на грешки при настройката му, условията на околната среда, методите за водене на записи и обработка на сигнали, ще доведат до големи грешки при измерването ограничени.
Заедно с показатели като точност, надеждност и точност, операцията по измерване на качеството също се характеризира с повторяемост и възпроизводимост. Тези цифри са най-често срещаните в оценката на качеството на пробите и характеризират тяхната точност.
Очевидно е, че двата теста на същия обект същите методи не дават идентични резултати. Обективна мярка тях може да бъде статистически валидна оценка очакваната околност на резултатите от две или повече тестове се получава чрез стриктно спазване на техните техники. Като такива статистически оценки съгласуваност на изпитателен срок, резултатите Тани приети за конвергенция и възпроизводимост.
Конвергентната - е близостта на две резултатите от теста, получени по друг начин, на идентични единици в една и съща лаборатория. Възпроизводимост е различен от конвергенцията с това, че двата резултата трябва да бъдат получени в различни лаборатории.
3. изготвянето и представянето на резултатите от измерванията
3.1 Отчет на измервателния експеримент
При създаването на експеримента измерване предимно необходимо да се определи кои от броя на измерванията (еднократно или многократно) измерване трябва да се извършва за да се определи стойността на измерената физична количество. Общото тук е следния подход:
Ако пристрастия е от решаващо значение, т.е. стойността му е много по-висока от стойността на случайната грешка, е препоръчително да се използва един измерване, за да се получи измерената стойност;
ако случайната грешка е от решаващо значение, е необходимо да се използват множество измервания.
Необходимо е да се вземе предвид, че систематична грешка води до промяна на резултатите от измерването и е най-опасното, когато не е съществуването на заподозрения. Откриване на систематична грешка на измерването е един от най-трудните проблеми метрологията. В една или друга форма, че винаги трябва да се справят с подготовката за измерванията.
Свързани статии