- •§ 1. Предмет, задачі і класифікація похибок вимірів
- •Класифікація похибок вимірів. Виміри будуть доброякісними, коли похибки вимірів не перевищують граничних величин. В противному разі їх відносять до неправильних. Тому їх поділяють на:
- •Тоді із різниці формул (6.3) та (6.4) отримаємо
- •Властивості випадкових похибок. При незмінному комплексі умов ряд випадкових похибок 1, 2, ..., n однієї і тієї ж величини має властивості:
- •§ 2. Розподіл імовірностей випадкових похибок
- •§ 3. Числові характеристики рівноточних вимірів
- •2. Середня квадратична похибка окремого виміру
- •Середня квадратична похибка арифметичної середини
- •§ 4. Числові характеристики нерівноточних вимірів
- •2. Загальне середнє арифметичне
- •3. Середня квадратична похибка одиниці ваги
Середня квадратична похибка арифметичної середини
Скористаємося формулою (6.21) і запишемо
.
(6.35)
Оскільки виміри
рівноточні, тобто
,
а часткові похідні
,
то за формулою (3.59) отримаємо дисперсію
середнього арифметичного
.
(6.36)
Тоді середня квадратична похибка арифметичного середнього буде
.
(6.37)
Додатково обчислюють:
4. Середню квадратичну похибку середньої квадратичної похибки
.
(6.38)
5. Середню квадратичну похибку середньої квадратичної похибки арифметичного середнього
.
(6.39)
Для оцінки точності похибок вимірів використовують інші критерії.
6. Середню похибку , як середнє арифметичне із суми абсолютних значень випадкових похибок, тобто
,
(6.40)
де [||] = |1| + |2| + … + |n|.
7. Серединну похибку r. Її визначають в середині зростаючого ряду
|min|, |1|, |2|, …, |max|,
складеного із абсолютних значень похибок вимірів. Тоді ймовірність серединної похибки буде
p
(||
r)
=
.
(6.41)
Середня квадратична похибка виміру m має зв’язок з середньою та серединною r похибками
m 1,25 ; (6.42)
m 1,48 r. (6.43)
8. Абсолютні похибки. До них належать: середня квадратична (m), середня квадратична арифметичного середнього (М), середня (), серединна (r), істинна ( і), ймовірна (Vi) і гранична (гр.).
9. Відносні похибки. Відношення абсолютної похибки до значення виміряної величини називають відносною похибкою.
Назва відносної похибки відповідає назві абсолютної похибки, наприклад:
– середня
квадратична відносна похибка;
– істинна
відносна похибка;
- гранична відносна
похибка тощо.
Оцінка точності вимірів за допомогою середніх квадратичних похибок m порівняно з середньою та серединною похибками має такі переваги:
1. Обґрунтованості:
ймовірність
тобто
при умовах коли число вимірів прямує
до нескінченності, середня квадратична
похибка прямує до абсолютного значення
стандарту.
2. Ефективності: m2 = min, тобто значення дисперсії буде мінімальним.
3. На величину середньої квадратичної похибки m вплив більших за абсолютним значенням похибок |max| найбільший.
4. Середня квадратична похибка m зв’язана з граничною похибкою відношенням
|гр| t m,
де t – вибирається із таблиць розподілу Лапласа або Стьюдента залежно від надійної ймовірності р та кількості вимірів n.
5. Середня квадратична похибка визначається достатньо надійно при обмеженій кількості вимірів.
