ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
217
Тогда
g
ср
= g
0
+ (1/n)
Σ
(g
i
- g
0
)= 155.0 + 6.5/6 = 156.08 мм
Отсюда получаем g
ср
- g
0
= 1.08 мм.
Проверим, не является ли значение g
5
= 164.3 мг, по-
лученное при пятом измерении массы, промахом (или гру-
бой ошибкой), так как оно сильно отличается от других зна-
чений. Для этого найдем величину[(n - 1)/n]
⋅∆
S
n
2
:
[(n - 1)/n]
⋅∆
S
n
2
= (1/n)
Σ
(g
i
- g
ср
)
2
=
= (1/n)
Σ
[(g
i
- g
0
)
2
- n(g
ср
- g
0
)
2
] =
= (1/6)⋅(89.55 - 6⋅1.08
2
) = 14.925 - 1.166 = 13.76 мг
2
Отсюда
{[(n - 1)/n]
⋅∆
S
n
2
}
1/2
= (13.76)
1/2
= 3.71 мг.
Подсчитаем величину v
(5)
:
v
(5)
=(g
(5)
- g
ср
)/{[(n - 1)/n]
⋅∆
S
n
2
}
1/2
=
= (164.3 − 156.08)/3.71 = 2.22
Здесь g
(5)
- наибольшее значение g
i
в серии из шести резуль-
татов количественного определения серы в образце.
Из табл. 6.3 находим при n = 6 для надежности
α
=
0.95 значение v
max
= 2.00. Видно, что v
(5)
>
v
max
, т.е. 2.22 >
2.00. Это означает, что измерение g
(5)
= 164.3 мг является
промахом и его следует исключить из серии измерений.
После исключения получаем, принимая g
0
= 154.0 мг,
следующие данные, представленные в табл. 6.5.
Из данных табл. 6.5 получаем
g
ср
= g
0
+ (1/n)
Σ
(g
i
- g
0
)= 154.0 + 2.2/5 = 154.44 мг
g
ср
- g
0
= 0.44 мг
∆
S
g(ср)
2
= [1/n(n-1)]
⋅Σ
[(g
i
- g
0
)
2
- n(g
ср
- g
0
)
2
] =
= (1/5⋅4)⋅(2.46 - 5⋅0.44
2
) = 0.123 - 0.048 = 0.075 мг
2
,
∆
S
g(ср)
= (0.075)
1/2
= 0.274 мг.
Из табл. 6.1 находим коэффициент Стьюдента t
α
при
n = 5 для
α
= = 0.95. Он равен t
α
= 2.776. Следовательно,
погрешность серии из пяти величин равна
∆
g = t
α
⋅∆
S
g(ср)
= 2.776⋅0.274 = 0.761 мг ≈ 0.8 мг.
218
Таким образом, окончательный результат при количе-
ственном определении серы можно представить в виде
g = g
ср
±
∆
g = (154.4 ± 0.8) мг.
Таблица 6.5
n
g
i
, мг (g
i
- g
0
), мг (g
i
- g
0
)
2
, мг
2
1 153.4 -0.6 0.36
2 154.6 +0.6 0.36
3 154.7 +0.7 0.49
4 155.0 +1.0 1.00
5 154.5 +0.5 0.25
Cумма +2.2 2.46
Сохранение промаха в предыдущей серии из шести
измерений (вместо серии из пяти измерений, полученной
выше) привело бы к значению
g = g
ср
±
∆
g = (156.1 ± 3.4) мг.
Т.е. резко изменило бы как среднее значение изме-
ряемой величины, так и погрешность результата изме-
рения..
Существует еще несколько способов обнаружения и
исключения грубых ошибок (промахов) из серии измерен-
ных величин.
а) Правило (2)
1/2
⋅
∆
g. Статистически обрабатываемые
данные не должны отличаться друг от друга на величину,
превышающую (2)
1/2
⋅
∆
g, т.е. g
ср
- g
k
< (2)
1/2
⋅
∆
g. При этом,
если g
ср
- g
k
> (2)
1/2
⋅
∆
g, то сомнительную величину g
k
следует исключить и обработку результатов вести при чис-
ле измерений (n-1).
б) Правило 3
⋅
S
g(ср)
или 3
⋅
S/(n)
1/2
. При этом должно
соблюдаться неравенство g
ср
- g
k
< 3
⋅
S/(n)
1/2
. В противном
случае значение измеряемой величины g
k
исключают из
статистически обрабатываемого ряда.
VI.1.3.4. Погрешности косвенных измерений
217 218 Тогда Таким образом, окончательный результат при количе- gср = g0 + (1/n)Σ(gi - g0)= 155.0 + 6.5/6 = 156.08 мм ственном определении серы можно представить в виде Отсюда получаем gср - g0 = 1.08 мм. g = gср ± ∆g = (154.4 ± 0.8) мг. Проверим, не является ли значение g5 = 164.3 мг, по- лученное при пятом измерении массы, промахом (или гру- Таблица 6.5 бой ошибкой), так как оно сильно отличается от других зна- n gi, мг (gi - g0), мг (gi - g0)2, мг2 чений. Для этого найдем величину[(n - 1)/n]⋅∆Sn2: 1 153.4 -0.6 0.36 [(n - 1)/n]⋅∆Sn2 = (1/n)Σ(gi - gср)2 = 2 154.6 +0.6 0.36 = (1/n)Σ[(gi - g0)2 - n(gср - g0)2] = 3 154.7 +0.7 0.49 = (1/6)⋅(89.55 - 6⋅1.082) = 14.925 - 1.166 = 13.76 мг2 4 155.0 +1.0 1.00 Отсюда 5 154.5 +0.5 0.25 {[(n - 1)/n]⋅∆Sn2}1/2 = (13.76)1/2 = 3.71 мг. Cумма +2.2 2.46 Подсчитаем величину v(5): Сохранение промаха в предыдущей серии из шести v(5)=(g(5) - gср)/{[(n - 1)/n]⋅∆Sn2}1/2 = измерений (вместо серии из пяти измерений, полученной = (164.3 − 156.08)/3.71 = 2.22 выше) привело бы к значению Здесь g(5) - наибольшее значение gi в серии из шести резуль- g = gср ± ∆g = (156.1 ± 3.4) мг. татов количественного определения серы в образце. Т.е. резко изменило бы как среднее значение изме- Из табл. 6.3 находим при n = 6 для надежности α = ряемой величины, так и погрешность результата изме- 0.95 значение vmax = 2.00. Видно, что v(5)> vmax, т.е. 2.22 > рения.. 2.00. Это означает, что измерение g(5) = 164.3 мг является Существует еще несколько способов обнаружения и промахом и его следует исключить из серии измерений. исключения грубых ошибок (промахов) из серии измерен- После исключения получаем, принимая g0 = 154.0 мг, ных величин. следующие данные, представленные в табл. 6.5. а) Правило (2)1/2⋅ ∆g. Статистически обрабатываемые Из данных табл. 6.5 получаем данные не должны отличаться друг от друга на величину, gср = g0 + (1/n)Σ(gi - g0)= 154.0 + 2.2/5 = 154.44 мг превышающую (2)1/2⋅ ∆g, т.е. gср - gk< (2)1/2⋅ ∆g. При этом, gср - g0 = 0.44 мг если gср - gk > (2)1/2⋅ ∆g, то сомнительную величину gk ∆Sg(ср)2 = [1/n(n-1)]⋅Σ[(gi - g0)2 - n(gср - g0)2] = следует исключить и обработку результатов вести при чис- = (1/5⋅4)⋅(2.46 - 5⋅0.442) = 0.123 - 0.048 = 0.075 мг2, ле измерений (n-1). ∆Sg(ср) = (0.075)1/2 = 0.274 мг. б) Правило 3⋅Sg(ср) или 3⋅S/(n)1/2. При этом должно Из табл. 6.1 находим коэффициент Стьюдента tα при соблюдаться неравенство gср - gk< 3⋅S/(n)1/2. В противном n = 5 для α = = 0.95. Он равен tα = 2.776. Следовательно, случае значение измеряемой величины gk исключают из погрешность серии из пяти величин равна статистически обрабатываемого ряда. ∆g = tα⋅∆Sg(ср) = 2.776⋅0.274 = 0.761 мг ≈ 0.8 мг. VI.1.3.4. Погрешности косвенных измерений
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- …
- следующая ›
- последняя »