Реферат
Похибка вимірювань
Введення
похибка Гейзенберг вимір невизначеність
Виміряти якусь величину - значить дізнатися, скільки разів в ній полягає однорідна величина, яка приймається за одиницю міри.
Провести вимірювання фізичних величин абсолютно точно неможливо, так як будь-яке вимірювання супроводжується тієї чи іншої помилкою або похибкою. Іншими словами, виміряне значення величини завжди відрізняється від істинного її значення. Завданням експериментатора є не тільки перебування самої величини, а й оцінка допущеної при вимірюванні похибки.
Результат будь-якого вимірювання відрізняється від істинного значення вимірюваної величини на деяке значення, залежне від точності засобів і методу вимірювання, кваліфікації оператора, умов, при яких проводиться вимірювання. Відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини називається похибкою вимірювання.
1. Визначення похибки
Залежно від характеристик вимірюваної величини для визначення похибки вимірювань використовують різні методи.
· Метод Корнфельда, полягає у виборі довірчого інтервалу в межах від мінімального до максимального результату вимірювань, і похибка як половина різниці між максимальним і мінімальним результатом виміру:
· Середня квадратична похибка:
· Середня квадратична похибка середнього арифметичного:
. Класифікація похибок за формою подання
· Абсолютна похибка -? X є оцінкою абсолютної помилки виміру. Величина цієї похибки залежить від способу її обчислення, який, у свою чергу, визначається розподілом випадкової величини X meas . При цьому нерівність:? X gt; | X meas ? X true |, де X true - справжнє значення, а X meas - виміряне значення, повинно виконуватися з деякою ймовірністю близькою до 1. Якщо випадкова величина X meas розподілена за нормальним законом, то, зазвичай, за абсолютну похибку приймають її середньоквадратичне відхилення. Абсолютна похибка вимірюється в тих же одиницях виміру, що і сама величина.
· Відносна похибка - похибка вимірювання, виражена відношенням абсолютної похибки вимірювання до дійсного або виміряному значенню вимірюваної величини (РМГ 29-99):
,.
Відносна похибка є безрозмірною величиною, або вимірюється у відсотках.
· Наведена похибка - похибка, виражена відношенням абсолютної похибки засобу вимірювань до умовно прийнятому значенню величини, постійному у всьому діапазоні вимірювань або в частині діапазону. Обчислюється за формулою
, * 100%
де X n - нормирующее значення, яке залежить від типу шкали вимірювального приладу і визначається за його градуюванні: - якщо шкала приладу одностороння, тобто нижня межа вимірювань дорівнює нулю , то X n визначається рівним верхній межі вимірювань;- Якщо шкала приладу двостороння, то нормирующее значення дорівнює ширині діапазону вимірювань приладу. Наведена похибка є безрозмірною величиною, або вимірюється у відсотках.
3. Класифікація похибок з причини виникнення
· Інструментальні/приладові похибки - похибки, які визначаються похибками застосовуваних засобів вимірювань і викликаються недосконалістю принципу дії, неточністю градуювання шкали, ненаглядного приладу.
· Методичні похибки - похибки, зумовлені недосконалістю методу, а також спрощеннями, покладеними в основу методики.
· Суб'єктивні/операторні/особисті похибки - похибки, зумовлені ступенем уважності, зосередженості, підготовленості та іншими якостями оператора.
У техніці застосовують прилади для вимірювання лише з певною заздалегідь заданою точністю - основною похибкою, що допускається в нормальних умовах експлуатації для даного приладу.
Якщо прилад працює...
