ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
13
измерения, поскольку полная погрешность при этом практически не
уменьшается. Аналогично, если инструментальная погрешность
измерительного прибора хотя бы в 2 раза меньше случайной, ее также можно
не учитывать. Сложение систематических и случайных ошибок производится
тогда, когда они отличаются друг от друга не более чем в 2 раза. В противном
случае в качестве меры погрешности измерения следует указывать только
наибольшую ошибку.
5. АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Результаты отдельных измерений x
1
,...,x
n
занести в таблицу.
2. Вычислить среднее арифметическое значение измеренной величины
n
i
i 1
1
x x
n
.
3. Определить стандартный доверительный интервал
n
2
x i
i 1
1
S x x
n n 1
.
4. Задать значение коэффициента надежности (для работ физического
практикума обычно 0,95) и по табл. 1 определить значение коэффициента
Стьюдента
,n
t
, соответствующее числу проведенных измерений и
выбранному .
5. Определить (с помощью паспорта прибора или справочников) абсолютную
погрешность используемого прибора
пр
x
.
6. Если
пр ,n x
x 4t S
, то окончательный результат представляется в виде
пр
x x x / 2
. Обработка результатов на этом заканчивается.
7. Если
пр ,n x
x t S
, то везде в дальнейшем считается, что
,n x
x t S
.
14
8. Если
пр ,n x
x 2t S
, то находится результирующая среднеквадратическая
погрешность измерения
2
2
,
x / 2
n x пр
t S x
.
9. Окончательный результат представить в виде
x x x, ...
10. Вычислить относительную погрешность
x
x 100%
x
.
6. ПОГРЕШНОСТИ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Исследуемая величина в подавляющем большинстве случаев не
измеряется непосредственно, а является некоторой функцией других
физических величия, непосредственно измеряемых в эксперименте. Как
отмечалось в первом разделе, такие измерения называются косвенными. Пусть
интересующая нас величина w связана определенной функциональной
зависимостью с несколькими непосредственно измеряемыми величинами
x,y,z,...
w w x y z , , ,...
(8)
Для вычисления среднего значения величины
w
в формулу (13) подставляют
средние значения величин
x
y
z
, , ,..
.
,
w w x y z , , ,...
(9)
Поскольку прямые измерения всегда сопровождаются случайными и
систематическими погрешностями, то исследуемая величина w , очевидно,
также будет получена с некоторой погрешностью. Возникает вопрос: как
оценить погрешность w при косвенном измерении?
В простейшем случае, когда w является функцией одной переменной x, а
относительная погрешность измерения этой величины мала
x x x 1
,
связь между w и x дается формулой:
13 14 измерения, поскольку полная погрешность при этом практически не 8. Если x пр 2t ,n Sx , то находится результирующая среднеквадратическая уменьшается. Аналогично, если инструментальная погрешность 2 2 измерительного прибора хотя бы в 2 раза меньше случайной, ее также можно погрешность измерения x t ,n S x xпр / 2 . не учитывать. Сложение систематических и случайных ошибок производится 9. Окончательный результат представить в виде x x x, ... тогда, когда они отличаются друг от друга не более чем в 2 раза. В противном случае в качестве меры погрешности измерения следует указывать только x 10. Вычислить относительную погрешность x 100% . наибольшую ошибку. x 6. ПОГРЕШНОСТИ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ 5. АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Исследуемая величина в подавляющем большинстве случаев не 1. Результаты отдельных измерений x1,...,xn занести в таблицу. измеряется непосредственно, а является некоторой функцией других 2. Вычислить среднее арифметическое значение измеренной величины физических величия, непосредственно измеряемых в эксперименте. Как n 1 отмечалось в первом разделе, такие измерения называются косвенными. Пусть x xi . n i 1 интересующая нас величина w связана определенной функциональной 3. Определить стандартный доверительный интервал зависимостью с несколькими непосредственно измеряемыми величинами n 1 2 x,y,z,... Sx xi x . n n 1 i1 w w x, y, z,... (8) 4. Задать значение коэффициента надежности (для работ физического практикума обычно 0,95) и по табл. 1 определить значение коэффициента Для вычисления среднего значения величины w в формулу (13) подставляют средние значения величин x, y, z,..., Стьюдента t ,n , соответствующее числу проведенных измерений и выбранному . w w x, y, z,... (9) 5. Определить (с помощью паспорта прибора или справочников) абсолютную Поскольку прямые измерения всегда сопровождаются случайными и погрешность используемого прибора x пр . систематическими погрешностями, то исследуемая величина w , очевидно, 6. Если x пр 4t ,nSx , то окончательный результат представляется в виде также будет получена с некоторой погрешностью. Возникает вопрос: как x x x пр / 2 . Обработка результатов на этом заканчивается. оценить погрешность w при косвенном измерении? 7. Если x пр t ,nS x , то везде в дальнейшем считается, что x t ,n Sx . В простейшем случае, когда w является функцией одной переменной x, а относительная погрешность измерения этой величины мала x x x 1 , связь между w и x дается формулой: