ОБРАБОТКА на резултатите от измерванията

§ 1. Видове Измерване

Измерване на количество нарича операцията, в резултат на което ние знаем, колко пъти измерената стойност е повече (или по-малко) на съответната стойност взета като отправна точка (мерна единица). Всички измервания могат да бъдат разделени на два типа: преки и косвени.

ПРАВ # 150; е тези измервания, в които ни интересуват измерва директно физическо количество (тегло, дължина, интервали от време, промяна на температурата и т.н.).

INDIRECT # 150; Това е такива измервания, в които се интересуват от се определя (изчислен) от преки измервания на другите променливи характеристики на резултатите, свързани с него определено функционална зависимост. Например, за определяне на скоростта на равномерно движение на изминатото разстояние измерване интервал от време, измерване на измервания на обема плътност на тялото и телесното тегло и т.н.

Общото между измерване # 150; неспособност за получаване на действителната стойност на измерената стойност, резултата от измерването винаги съдържа някои грешки (грешка). Това се обяснява по същество ограничена точност на измерване, както и естеството на самите измерените обекти. Ето защо, за да покаже, как резултатът е близо до истинската стойност, заедно с получените резултати показват, грешката при измерване.

Например, ние измерва фокусно разстояние F на обектива, както и пише, че

е = (256 ± 2) mm (1)

Това означава, че фокусното разстояние в обхвата от 254 до 258 mm. Но в действителност това уравнение (1) е с вероятностно значение. Не можем да кажем с абсолютна сигурност, че стойността е в рамките на посочения диапазон, има известна вероятност, така че уравнението (1) следва да бъдат допълнени от по-нататъшно уточняване на вероятността, с която тези отношения има смисъл (ние формулираме това твърдение е по-точно).

оценка Грешка е необходимо, тъй без да знаят какви са те, не е възможно да се направи категорични изводи от експеримента.

Обикновено изчислява абсолютната и относителната грешка. абсолютна грешка # 916 х е разликата между действителната стойност на измерваната величина # 956; и резултат от измерване за х, т.е. # 916 х = # 956 - х

Съотношението на абсолютната грешка към истинската стойност на измерваната величина # 949; = (956 - х) / # 956; и призова относителната грешка.

Абсолютната грешка характеризира грешката на метода, който е избран за измерване.

Относителната грешка характеризира качеството на измерването. Точност на измерване се нарича реципрочно на относителната грешка, т.е. 1 / # 949.

§ 2. Класификация на грешки

Всички грешки при измерването, се разделят на три класа: грешки (грешки), систематични и случайни грешки.

Загубени поради остър нарушение на условията на измерване на отделните наблюдения. Тази грешка, свързана с едно натискане или повреда на устройство, грешка на експериментатор неочаквана намеса и т.н. гаф там обикновено е не повече от една # 150; две измерения и е много по-различна по размер от други грешки. Наличност мис може значително да наруши резултатите, състоящ се от хлъзгане. Най-лесният начин, се установи причината за мис, да го отстранят по време на измерването. Ако в процеса на измерване на фиша не е изключено, то трябва да се направи при обработката на резултатите от измерването с помощта на специфични критерии за обективно идентифицира грешка във всяка серия от наблюдения, ако има такива.

Систематични грешки се наричат ​​компонент на основната грешка остава постоянна и се изменя редовно в повторни измервания на същата величина. възникнат систематични грешки, ако не се вземат под внимание, например, топлинно разширение, когато се измерва обемът на течност или газ, произведен когато бавно различна температура; ако измерването на тегло не се вземат под внимание въздействието на въздуха плаваемостта на тялото и претегля на тежести и т.н.

се наблюдават систематични грешки, ако неточно прилага владетел мащаб (неравномерно); капилярна термометър в различни участъци от друг напречно сечение; при липса на електрически ток през устройството за амперметър игла не е на нула, и т.н.

Както се вижда от примерите, систематична грешка е причинена от определени фактори, стойността му остава постоянна (офсет нула на скалата, neravnoplechnost тежести), или променени от определен (понякога доста сложен) право (скала неравностите, неравен участък от капилярна термометър и т.н.).

Можем да кажем, че систематична грешка # 150; Този спокоен израз, да го заменят думите "Грешка на експериментатор".

1. неточни измервателни уреди;
2. действителната инсталирането на нещо по-различно от идеала;
3. не е съвсем вярна теорията на явлението, т.е. Той не включва каквито и да било последици.

Какво да правите, в първия случай, ние знаем, # 150; нужда от калибриране или пресяване. В два други случая, няма план. Колкото по-добре ли, че физиката, толкова повече опит имате, толкова по-вероятно е, че ще намерите подобни ефекти и, следователно, да ги отстранят. Общи правила за рецепти за идентифициране и премахване на систематични грешки там, но на класификация може да се направи. Различаваме четири типа систематични грешки.

1. Систематични грешки, естеството на които знаете, и стойността могат да бъдат намерени, следователно, са изключени и въвеждането на изменения. Пример. Везни neravnoplechnyh. Нека разликата в дължината на оръжие # 150; 0.001 мм. Когато дължината на държача 70 мм и маса претегля 200 грама телесно отклонение ще бъде 2.86 мг. Систематична грешка на измерване може да бъде отстранена с помощта на специални методи за претегляне (метод на Гаус, периодичните и т.н.).
2. Систематични грешки, които са известни на тези, които на стойност не превишава определена стойност. В този случай, те могат да бъдат определени максимална стойност, когато записа отговор. Пример. Паспортът придружаващ микрометър е написано "допустим грешка е ± 0,004 мм. Температурата на 20 ± 4 ° С. Това означава, че данните за измерване на микрометър размери на тялото при посочените температури в паспорта, имаме абсолютна грешка не повече от ± 0.004 mm при всички измерени данни.

Често, максималната абсолютна грешка се дава от тази единица е обозначен с клас на точност инструмент, който се показва на инструмента набиране на съответния брой, често се в кръг.

Броят определяне на класа на точност показва максималната абсолютна грешка на устройството, изразена като процент от най-високата измерената стойност на горната граница на скалата.

Да предположим, че измерванията, използвани волтметър със скала 0-250 V. Класът на точност си # 150; 1. Това означава, че максималната абсолютна грешка, която може да бъде толерирана в измерването на тази волтметър, е не повече от 1% от максималната стойност на напрежението, която може да бъде измерена по скалата на устройството, с други думи:

Клас на точност на електрически уреди определя максималната грешка, стойността на които не се променя по време на прехода от началото до края на скалата. Относителната грешка в тази бързо променяща се, защото устройствата осигуряват добра точност при отклонение почти цялата скала и не й дават измерванията в началото на скалата. Следователно, следните препоръки: да избирате устройство (или mnogopredelnogo скалата устройство), така че стрелката на устройството, когато се измерва знак за средата на скалата.

Ако точността на класа на устройството не е уточнено и без паспортни данни, като грешката максималната устройство се вземат половината от цената на най-малко деление на скалата.

Няколко думи за достоверността на началниците. Метални линии са много точни: mm разделяне прилага с точност по-добра от ± 0.05 mm. см и не по-лошо, отколкото с точност до 0.1 mm. Измерванията на грешки, направени с точност такива линии по същество равен грешка разчитат на окото (≤0.5 mm). Дървени и пластмасови владетел е по-добре да не се използва своите грешки може да бъде изненадващо голям.

Дефектен микрофон гарантира точността на 0.01 мм. грешка на измерване шублер определя от точността, с която може да се броят, т.е. точност нониус (обикновено 0.1 mm или 0.05 mm).