Vihje 1: Mittarin virheen määrittäminen

Vihje 1: Mittarin virheen määrittäminen

Monien harjoittelun jaTieteelliset tutkimustyöt liittyvät useimpien fysikaalisten määrien mittaamiseen. Saatuaan instrumentaalimittausten tulokset, niiden käsittely yleensä seuraa. Laskelmien tulosten täsmällinen täsmäyttäminen koe-kuvaan on otettava huomioon sallitut virheet mittauksissa. Mittauslaitteiden virheen määrittäminen suoritetaan erityisin menetelmin.

Kuinka määritellä laitteen virhe

opetus

1

Käytä määrittämään ehdotoninstrumentointivirhe, joka määritetään instrumentin suunnittelulla, mittauslaitteiden virheitä koskevat erityiset taulukot. Esimerkiksi enintään 500 mm: n pituisella piirustus- hallitsijalla ja 1 mm: n jakoarvolla absoluuttinen instrumentaalivirhe on yhtä suuri kuin plus tai miinus 1 mm; ja mikrometrin mittausrajan ollessa 25 mm ja hinnalla 0,01 mm, tämä arvo on plus tai miinus 0,005 mm.

2

Määritä laskurin absoluuttinen virhe. Se saadaan lukemista, jotka eivät ole kovin tarkkoja, mitattuna mittauslaitteiden ja laitteiden avulla. Useimmissa tapauksissa tämä arvo on puolet instrumentin asteikon jakamisesta. Ajan mittaamisessa lukeman absoluuttinen virhe on yhtä suuri kuin sekuntikellon jakohinta (tunnit).

3

Laske maksimi absoluuttinen virhesuora tarkkailu. Se on määritelty lisäämisen seurauksena absoluuttinen instrumentaalinen virhe ja absoluuttinen virhe kehys (jos muun tyyppisiä virheitä voidaan jättää huomiotta): A '= Ao + Ai, gdeA "- suurin absoluuttinen virhe suora havainnointi, Au - absoluuttinen instrumentaalinen virhe, Ao - absoluuttinen virhe kehyksessä.

4

Määrittäessä absoluuttisen mittausvirheenpyöristää sen yhdeksi merkittäväksi numeroksi. Mittausmenetelmän tuloksen numeerinen arvo pyöristetään siten, että mittauksen viimeinen luku on samassa asennossa kuin virheen numero.

5

Jos on tarvettatoistetut instrumentin mittaukset suoritetaan samoissa kontrolloiduissa olosuhteissa, niin virhe, jota kutsutaan tässä satunnaisesti, määritellään kaikkien mittausten tulosten virheiden aritmeettiseksi keskiarvoksi.

6

Sähkömittauslaitteen absoluuttisen instrumentaalivirheen määrittämiseksi selvitä sen tarkkuuden luokka. Se ilmoitetaan yleensä laitteen mittakaavassa tai teknisessä passissa (kuvaus).

Vihje 2: Absoluuttisen virheen laskeminen

Mittauksia voidaan suorittaa eriasteisestitarkkuus. Samaan aikaan tarkkuuslaitteet eivät ole täsmällisiä. Absoluuttiset ja suhteelliset virheet voivat olla pieniä, mutta todellisuudessa ne ovat lähes aina. Tiettyjen määrien likimääräisten ja tarkkojen arvojen välistä eroa kutsutaan absoluuttiseksi virhe. Tällöin poikkeama voi olla suurempi tai pienempi.

Absoluuttisen virheen laskeminen

Tarvitset

  • - mittaustiedot;
  • - laskin.

opetus

1

Ennen absoluuttisen laskemistavirhe, hyväksy alkuperäisille tiedoille useita olettamuksia. Poista virheet. Hyväksy, että tarvittavat korjaukset on jo laskettu ja sisällytetty tulokseen. Tällainen muutos voi olla esimerkiksi mittausten alkupisteen siirto.

2

Hyväksy lähtökohdaksi, ettäsatunnaiset virheet tunnetaan ja otetaan huomioon. Tämä tarkoittaa sitä, että ne ovat vähemmän systemaattisia eli absoluuttisia ja suhteellisia, jotka ovat ominaisia ​​tämän laitteen kannalta.

3

Satunnaiset virheet vaikuttavat tulokseen jopakorkean tarkkuuden mittaukset. Siksi kaikki tulokset ovat enemmän tai vähemmän likimain absoluuttisia, mutta aina tulee olemaan poikkeamia. Määritä tämä aikaväli. Se voidaan ilmaista kaavalla (Хизм - ΔХ) ХХизм ≤ (Хизм + ΔХ).

4

Määritä lähimpänä oleva arvotodellinen merkitys. Todellisissa mittauksissa otetaan aritmeettinen keskiarvo, joka löytyy kuvassa esitetystä kaavasta. Hyväksy todellisen arvon tulos. Monissa tapauksissa referenssilaitteen lukeminen on tarkka.

5

Tietäen mittauksen todellisen arvon, löydätabsoluuttinen virhe, joka on otettava huomioon kaikissa myöhemmissä mittauksissa. Etsi arvo X1 - tietyn mittauksen tiedot. Määritä ero ΔX, vähentämällä suuremmasta luvusta vähemmän. Virheen määrittämisessä otetaan huomioon vain tämän eron moduuli.

Vihje 3: Mittausvirheiden laskeminen

Mittauksen tulos on väistämätönliittyy poikkeama todellisesta merkityksestä. Laske mittausvirhe monin tavoin riippuen sen tyypistä, esimerkiksi tilastomenetelmistä luottamusvälin määrittämiseksi, standardipoikkeama jne.

Kuinka laskea mittausvirheet

opetus

1

On useita syitä miksi virheitä mittaus. Tämä on instrumentaalinen epätarkkuus, epätäydellisyysmenetelmät sekä virheet suorittavan operaattorin huolimattomuudesta johtuvat virheet. Lisäksi, usein parametrin todelliselle arvolle, otetaan sen todellinen arvo, joka on itse asiassa vain todennäköisin, perustuen tilastollisen näytteen analyysiin sarjan kokeiden tuloksista.

2

Tarkkuus on mitatun poikkeaman mittaparametri sen todellisesta arvosta. Kornfeldin menetelmän mukaan määritetään luotettavuusväli, joka takaa tietyn luotettavuuden. Tässä tapauksessa löytyvät ns. Luottamusrajat, joissa arvo heilahtelee ja virhe lasketaan näiden arvojen puoliksi summaksi: Δ = (xmax - xmin) / 2.

3

Tämä on aikaväliarvio virheitä, jolla on järkevää toteuttaa pieni määrä tilastollista näytteenottoa. Pisteprosentti on laskenta matemaattisesta odotuksesta ja keskihajonnasta.

4

Matemaattinen odotus on kahden havaintoparametrin joukon kahden tuotteen kiinteä summa. Tämä itse asiassa mitatun arvon arvo ja sen todennäköisyys näissä kohdissa: M = Σxi • pi.

5

Klassinen kaava laskentaankeskihajonta liittyy keskiarvoa laskettaessa arvot analysoitiin sekvenssin mitattujen arvojen, ja ottaa huomioon myös tilavuus koesarjassa: σ = √ (Σ (xi - XSR) ² / (n - 1)).

6

Ilmentämismenetelmällä absoluuttinen,suhteellinen ja pienempi virhe. Absoluuttinen virhe ilmaistaan ​​samoissa yksiköissä kuin mitattu arvo ja on yhtä suuri kuin sen lasketun ja todellisen arvon välinen ero: Δx = x1 - x0.

7

Suhteellinen mittausvirhe liittyy ehdottomaan, mutta on tehokkaampaa. Sillä ei ole minkäänlaista ulottuvuutta, joskus ilmaistuna prosentteina. Sen arvo on yhtä suuri kuin absoluuttinen suhde virheitä mitattuun parametrin todelli- seen tai laskettuun arvoon: σx = Δx / x0 tai σx = Δx / x1.

8

Tuloksena oleva virhe ilmenee absoluuttisen virheen ja jonkin ehdollisesti hyväksytyn x: n välisen suhteen välillä, joka on muuttumaton kaikkien osalta mittaus ja se määritetään instrumenttiasteikon kalibroinnilla. Jos asteikko alkaa nollasta (yksipuolinen), tämä normalisointiarvo on yhtä suuri kuin sen yläraja ja kaksipuolinen - koko alueen leveys: σ = Δx / xn.

Vihje 4: Mittausvirheen määrittäminen

Todellisesta arvosta poikkeaminen väistämättä syntyy tietyn parametrin todennäköisyysmallin rakentamisessa. Tätä konseptia käytetään määrittämään virhe mittaus, vertaa kokeiden sarjan tuloksia todellisen arvon saamiseksi.

Mittausvirheen määrittäminen

opetus

1

Virhe voidaan laskea kahdella tavalla mittaus: väli ja piste. Tämä johtuu siitä luotettavuusasteesta, joka on asetettava. Ensimmäinen menetelmä liittyy luottamusvälin löytämiseen, joka estää varmasti mitatun parametrin todellisen arvon tai sen matemaattisen odotuksen.

2

Luottamusväli onmahdollisten arvojen alue, ts. osajoukko. Intervallin rajoja kutsutaan luottamusrajoiksi, ja ne löytyvät tietyillä kaavoilla. Esimerkiksi, että odotus ne on yhtä suuri kuin: HSR - t • ö / VN <M (x) <HSR + t • ö / VN, missä: HSR - aritmeettinen keskiarvo näytteitä; ö - keskihajonta, ja M (x) - keskiarvo, N - näytteen koko, t - parametri Laplace-toiminto.

3

Edellä olevissa kaavoissa on kahta tyyppiäpistevirhe: juurten keskimääräinen neliön poikkeama ja matemaattinen odotus. Ne edustavat arvo, joka on mitta poikkeaman lasketun arvon satunnaismuuttujan sen todellista arvoa. Tämä eroaa estimoinnin, mikä koskee monia mahdollisia virheitä. Tämän alueen laskemisen luotettavuus määräytyy Laplace-toiminnon mukaan.

4

Juuri-keski-neliön poikkeama, vuorostaan,(Σ (xi-xsr) ² / (N-1)), missä xi ovat näyteelementtejä.

5

Matemaattinen odotus on arvo,noin joka jaetaan näytteen elementtejä. eli tämä on satunnaismuuttujien odotettavissa olevien arvojen keskiarvo. Laskea tämäntyyppisen poikkeama, on tarpeen tehdä sarjaa ja niiden todennäköisyys näytteenotto erilaisia ​​teoksia niiden parien ja lisätä jopa kaikki taulukon alkiot: M (x) = Σhi • pi.

6

Määritä vielä yksi piste virhe mittaus(x - M (x)) ² = Σpi • (xi - M (x)) ². Määritä matemaattinen odotus: D = (x - M (x)) ² = Σpi • (xi - M (x)) ².