- •1.3. Математическая обработка результатов измерений
- •1.3.1. Правила суммирования составляющих погрешности
- •1.3.2. Правила округления значения погрешности и записи результата измерений
- •4. Округление следует выполнять сразу до желаемого числа значащих цифр, поэтапное округление приводит к ошибкам.
- •1.3.3. Обработка результатов прямых однократных измерений
- •Способы нормирования предела допускаемой основной погрешности
- •1.3.3.1.Обработка результатов измерений с приближенным
- •1.3.3.2. Обработка результатов измерений с точным оцениванием погрешностей
- •1.3.4. Обработка результатов прямых многократных измерений
- •Алгоритм обработки результатов прямых многократных измерений при неизвестном законе распределения
- •1.3.5. Обработка результатов косвенных измерений
- •1.3.5.1. Обработка результатов обыкновенных косвенных измерений
- •1.3.5.2.Обработка результатов статистических косвенных измерений
1.3.3.1.Обработка результатов измерений с приближенным
оцениванием погрешностей
Приближенное оценивание погрешностей осуществляется в подавляющем большинстве случаев использования однократных прямых измерений. При обработке результатов в этом случае исходят из того, что СИ, которым получены результаты, исправно, прошло периодическую поверку, рабочие условия, в которых получены результаты измерений, известны. Личные погрешности считаются малыми и специально не оцениваются (или включаются в состав основной погрешности). Таким образом, можно считать, что исходными данными для расчетного определения погрешности результата прямых измерений, полученного в некоторых реальных условиях, являются:
используемый предел измерения прибора - и результат измерения (показания прибора при измерении ФВ) - ;
класс точности или формула для расчета предела допускаемой основной погрешности (условный знак класса точности на шкале прибора или соответствующая расчетная формула, взятая из технического описания СИ);
данные о рабочих условиях, в которых проводились измерения (реальные значения всех влияющих величин для рабочих условий эксплуатации СИ: температуры, напряжения питающей сети и т.п.);
нормальные условия эксплуатации СИ (указываются в техническом описании);
нормы на степень влияния каждого влияющего фактора (указываются в техническом описании).
Алгоритм обработки результатов однократных прямых
измерений с приближенным оцениванием погрешностей
1).
Оцениваем величину относительной
методической погрешности -
;
2).
Оцениваем границы основной погрешности
прибора для полученнго результата
измерения -
;
3). Сравниваем величину методической погрешности с основной погрешностью и принимаем решение: следует ли учитывать методическую погрешность или ею можно пренебречь. Пренебрегают методической погрешностью обычно в том случае, когда величина ее в три–пять раз меньше основной погрешности, с которой получен результат.
Если методической погрешностью не пренебрегают, то полученный результат измерения следует исправить (ввести поправку на величину методической погрешности, т.к. она всегда имеет определенный знак);
4).
Оцениваем границы дополнительной
погрешности по каждому влияющему
фактору, величина которого выходит за
границы нормальных условий эксплуатации
СИ -
;
5). Определяем доверительные границы погрешности результата путем суммирования всех составляющих. Ввиду того, что основная погрешность и все дополнительные погрешности применяемого СИ определены границами, следует суммировать эти погрешности как неисключенные систематические, воспользовавшись формулой (1.35) и выбрав величину доверительной вероятности;
6).
Определяем доверительные границы
погрешности результата в форме абсолютной
погрешности -
и записываем результат измерения с
указанием погрешности в окончательном
виде.
Пример обработки результатов однократных прямых измерений с приближенным оцениванием погрешностей приведен в решении задачи №15.
Как уже отмечалось, нормирование погрешностей СИ пределами допускаемой основной и дополнительных погрешностей для данного типа СИ приводит к тому, что полученная по данному алгоритму оценка погрешности результата оказывается сильно завышенной. Попадание погрешности в рассчитанный интервал является практически достоверным событием. Но практика эксплуатации СИ показала, что экономический ущерб от применения приборов с завышенными метрологическими характеристиками гораздо меньше, чем от использования приборов с заниженными характеристиками. Поэтому пределами допускаемых погрешностей нормируют характеристики всех СИ массового применения.
