Общая теория измерений. Хамханова Д.Н. - 47 стр.

UptoLike

Составители: 

93
=
+++
+++
=
222
2
2
2
1
2
1
...
11
1
...
11
21
21
n
n
QQQ
n
QQQ
SSS
Q
S
Q
S
Q
S
Q
n
nn
ggg
QgQgQg
+++
+++
=
...
...
21
2211
.
То есть при обработке неравнорассеянных серий
измерений определяется среднее арифметической
взвешенное.
Стандартное отклонение неравнорассеянных серий
равно:
=
=
l
i
j
S
S
1
2
1
1
,
где l – количество серии;
2
j
S
среднее квадратическое отклонение j–й серии.
Порядок обработки экспериментальных данных, вхо-
дящих в неравнорассеянные серии с незначимым различи-
ем средних арифметических, состоит из следующих этапов
(рис. 22):
1) получение l–й серии измерений;
2) определение среднего арифметического каждой
серии измерений:
=
=
j
m
i
ji
j
j
Q
m
Q
1
,
1
,
где
j
Q
среднее арифметическое j-й серии измерений;
j
m
число измерений в j-й серии измерений;
ji
Q
,
– i-й результата в j-й серии измерений.
3) определение среднего квадратического отклонения
94
каждой серии измерений:
()
()
=
=
j
m
i
jji
jj
j
QQ
mm
S
1
2
,
2
1
1
;
4) определение стандартного отклонения:
=
=
l
j
j
S
S
1
2
1
1
;
5) определение среднего арифметического взвешен-
ного серии измерений:
=
=
l
j
j
j
Q
S
S
Q
1
2
2
;
6)
если число измерений во всех сериях меньше 50,
то параметр t после выбора доверительной вероятности ус-
танавливают по графику нижней кривой (см. рис. 11). Если
же
50
1
=
l
j
j
m
,
то параметр t определяется по таблицам функции Лапласа
(верхняя кривая, см. рис. 11);
7) определение доверительного интервала:
St
=
ε
;
8) определение значения измеряемой величины:
εε
+ QQQ
.
2.11 Обеспечение требуемой точности измерений
Многократное измерение одной и той же величины
постоянного размера позволяет обеспечить требуемую точ-
ность. Поскольку ширина доверительного интервала зави-
сит от количества экспериментальных данных, то есть
Q
St
=
ε
,
          1              1               1                                   каждой серии измерений:
              ⋅ Q 1 + 2 ⋅ Q 2 + ... + 2 ⋅ Q n                                                                       m

                                                                                                              ⋅ ∑ (Q i , j − Q                 )
           2
         S Q1           S Q2           S Qn                                                           1            j
                                                                                                                                               2
     Q =                                      =                                   S       2
                                                                                              =
                                                                                                m j (m j − 1 ) i = 1
                                                                                          j                                                j       ;
                   1         1       1
                        + 2 + ... + 2
                 S Q2 1    S Q2     S Qn                                          4) определение стандартного отклонения:
                  + g 2 Q 2 + ... + g n Q n
                g 1Q                                                                                            =
                                                                                                                            1          ;
        =              1
                                               .                                                            S           l
                                                                                                                                 1
                g 1 + g 2 + ... + g n                                                                               ∑
                                                                                                                    j = 1       S 2j
      То есть при обработке неравнорассеянных серий
измерений    определяется   среднее   арифметической                               5) определение среднего арифметического взвешен-
взвешенное.                                                                  ного серии измерений:
      Стандартное отклонение неравнорассеянных серий                                                l
                                                                                                        S 2
равно:                                                                                   Q = ∑            2
                                                                                                            ⋅ Q j ;
                                                                                                  j = 1 S j
                                                    1               ,              6) если число измерений во всех сериях меньше 50,
        S        =                         l
                                                            1
                                       ∑
                                       i =     1        S       2
                                                                             то параметр t после выбора доверительной вероятности ус-
                                                                             танавливают по графику нижней кривой (см. рис. 11). Если
                                                                j

где l – количество серии;                                                    же
                                                                                      l
     S 2j – среднее квадратическое отклонение j–й серии.                          ∑j=1
                                                                                              m   j   ≥ 50 ,
      Порядок обработки экспериментальных данных, вхо-
дящих в неравнорассеянные серии с незначимым различи-                        то параметр t определяется по таблицам функции Лапласа
ем средних арифметических, состоит из следующих этапов                       (верхняя кривая, см. рис. 11);
(рис. 22):                                                                        7) определение доверительного интервала:
       1) получение l–й серии измерений;                                           ε = t ⋅S ;
       2) определение среднего арифметического каждой                             8) определение значения измеряемой величины:
серии измерений:
                               m
                                                                                  Q −ε ≤Q ≤Q +ε .
                   1               j

        Q   j   =
                  m
                           ⋅   ∑
                               i=1
                                       Q     i, j   ,                             2.11 Обеспечение требуемой точности измерений
                       j                                                          Многократное измерение одной и той же величины
где Q   j   – среднее арифметическое j-й серии измерений;                    постоянного размера позволяет обеспечить требуемую точ-
                                                                             ность. Поскольку ширина доверительного интервала зави-
     mj – число измерений в j-й серии измерений;                             сит от количества экспериментальных данных, то есть
     Qi , j – i-й результата в j-й серии измерений.                               ε = t ⋅S              Q   ,
     3) определение среднего квадратического отклонения

                                                                        93   94