Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Обработка результатов прямых измерений




 

При статистической обработке группы результатов наблюдений следует выполнить следующие операции /1/.

2.1 Исключить известные систематические погрешности из результатов наблюдений.

2.2 Вычислить среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений, принимаемое за результат измерения .

. (2.1)

2.3 Вычислить оценку среднего квадратического отклонения (СКО) результата наблюдения

, (2.2)

где xi – i-й результат наблюдения;

n – число результатов наблюдений.

2.4 Среднее квадратическое отклонение результата измерения оценивают по формуле

 

. (2.3)

2.5 Проверить гипотезу о том, что результаты наблюдений принадлежат нормальному распределению (см. приложение А). Проверку этой гипотезы проводить с уровнем значимости q от 10 до 2%. Конкретные значения уровней значимости должны быть указаны в методике выполнения измерений.

При n>50 для проверки принадлежности результатов наблюдений к нормальному распределению по ГОСТ 11.006–74 предпочтительным является один из критериев: c2 Пирсона или w2 Мизеса-Смирнова. Если 15<n<50, то предпочтительным является составной критерий (приложение А). При принадлежность результатов наблюдений к нормальному распределению не проверяют. При этом нахождение доверительных границ случайной погрешности по методике, предусмотренной ГОСТ 8.207–76, возможно в том случае, если заранее известно, что результаты наблюдения принадлежат нормальному распределению.

2.6 Если результаты наблюдений удовлетворяют нормальному закону распределения, то грубые погрешности исключают в соответствии со стандартом. Так, при известном среднем квадратическом отклонении sn критерием анормальности служит соотношение между или и значением b, которое для данного n и принятой вероятности (уровня значимости) берут из таблицы В.1 (приложение В). Если , то результат х1 (или хn) анормальный. При неизвестном sn критерием анормальности служит соотношение между или и значением b, которое для данного n и принятой вероятности берут из таблицы В.2 (приложение В). Если , то результат х1 (или хn) отбрасывается как анормальный. В этом случае заново вычисляют результат измерения и оценку СКО результата измерения.

2.7 Доверительные границы e (без учета знака) случайной погрешности результата измерения находят по формуле

, (2.4)

где t – коэффициент Стьюдента, который в зависимости от доверительной вероятности Ри числа результатов наблюдений n находят по таблице справочного приложения Б.1.Доверительную вероятность Р принимают равной 0,95, допускается указывать границы для доверительной вероятности Р=0,99. В


особых случаях, например при измерениях, результаты которых имеют значение для здоровья людей, допускается вместо Р=0,99 принимать более высокую доверительную вероятность.

2.8 Вычислить границы неисключенной систематической погрешности (неисключенных остатков систематической погрешности) результата измерения (НСП).

Неисключенная систематическая погрешность результата измерения образуется из составляющих, в качестве которых могут быть неисключенные систематические погрешности: метода; средств измерения; вызванные другими источниками. Границами составляющих НСП принимают, например, пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей средств измерений, если случайные составляющие погрешности пренебрежимо малы.

При суммировании составляющих НСП результата измерения НСП средств измерения каждого типа и погрешности поправок рассматривают как случайные величины. Если данные о виде распределения случайных величин отсутствуют, то их распределения принимают за равномерные. При равномерном распределении НСП их границы (без учета знака) вычисляют по формуле

, (2.5)

где Qi – граница i-й неисключенной систематической погрешности

к– коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью. Коэффициент k принимают равным 1,1 при доверительной вероятности Р=0,95.

При доверительной вероятности Р=0,99 коэффициент k принимают равным 1,4, если число суммируемых неисключенных систематических погрешностей более четырех (m>4). Если же число суммируемых погрешностей равно четырем или менее четырех, то значение k определяют по графику (ГОСТ 8.207-76).

Доверительную вероятность для вычисления границ неисключенной систематической погрешности принимают той же, что и при вычислении доверительных границ случайной погрешности результата измерения.

2.9 Вычисление доверительных границ погрешности результата измерения.

Если отношение , то неисключенными систематическими погрешностями по сравнению со случайными пренебрегают и принимают, что граница погрешности результата D=e. Если , то случайной погрешностью по сравнению с систематическими пренебрегают и принимают, что границы погрешности результата D=Q. Погрешность, возникающая из-за пренебрежения одной из составляющих погрешности результата измерения при выполнении указанных неравенств, не превышает 15%.

 

Если представленные выше неравенства не выполняются, то допускается границы погрешности результата измерения D (без учета знака) вычислять по формуле

, (2.6)

где K – коэффициент, зависящий от соотношения случайной и неисключенной систематической погрешностей;

SS – оценка суммарного среднего квадратического отклонения результата измерения.

При этом SS вычисляют по формуле , а коэффициент

. (2.7)

2.10 Форма записи результатов измерений.

Оформление результатов измерений производят по ГОСТ 8.011-72.

2.10.1 При симметричной доверительной погрешности результаты измерений представляют в форме

, (2.8)

где – результат измерения.

Числовое значение результата измерения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и погрешности D.

2.10.2 При отсутствии данных о виде функций распределений составляющих погрешности результата и необходимости дальнейшей обработки результатов или анализа погрешностей результаты измерений представляют в форме: .

2.11 Правила округления

1 Погрешность результата измерения указывается двумя значащими цифрами (все цифры, стоящие справа после нулей), если первая из них равна 1 или 2, и одной, если первая есть 3 и более. Округление производится лишь в окончательном ответе, а все предварительные расчеты выполняются не менее чем с одним-двумя лишними знаками.

Пример.

Произвести оценку результата измерения постоянного тока с помощью амперметра, имеющего предел основной приведенной погрешности 1%. Шкала применяемого прибора равномерная. Нулевая отметка находится на краю шкалы. Конечное значение диапазона измерения – 200А. Определить результат и погрешность измерения, считая распределение нормальным.


 

Таблица 1 – Результаты измерений

Номер измерения          
I, A          

1 Среднее арифметическое результата измерения

.

2) Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения производится по формуле

3 Доверительная граница случайной погрешности результата измерения

.

4 В качестве доверительной границы неисключенной систематической погрешности результата измерения принимаем предел допускаемой абсолютной погрешности амперметра

.

Т.к. , т.е. 0,8<4<8, то границу погрешностей результата измерения вычисляем по формуле . Причем .

.

5 Результат измерения (101,4 ± 2,5) А, Р=0,95.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-08; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 458 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Даже страх смягчается привычкой. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2533 - | 2220 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.