Tip 1: Ako zistiť chybu prístroja
Tip 1: Ako zistiť chybu prístroja
Implementácia mnohých školení aVedecké výskumné práce sú spojené s realizáciou najrôznejších meraní fyzikálnych veličín. Po získaní výsledkov inštrumentálnych meraní zvyčajne nasleduje ich spracovanie. Ak chcete presne porovnať výsledky výpočtov s obrázkom experimentu, je potrebné vziať do úvahy prípustnú chybu v meraniach. Stanovenie chyby meracích prístrojov sa vykonáva špeciálnymi metódami.
inštrukcia
1
Použite na určenie absolútnej hodnotyinštrumentálna chyba určená konštrukciou prístroja, špeciálne tabuľky pre chyby meracích prístrojov. Napríklad pre ťažné pravítko s dĺžkou do 500 mm a rozstupovou hodnotou 1 mm sa absolútna inštrumentálna chyba rovná plusu alebo mínus 1 mm; a pre mikrometr s limitom merania 25 mm a cenou 0,01 mm, táto hodnota bude plus alebo mínus 0,005 mm.
2
Určite absolútnu chybu v počte. Vychádza sa z veľmi málo presného odčítania nameraných hodnôt pomocou meracích prístrojov a prístrojov. Vo väčšine prípadov sa táto hodnota rovná polovici ceny delenia váhy nástroja. Pri meraní času sa absolútna chyba odpočtu rovná rozdeleniu cien stopiek (hodiny).
3
Vypočítajte maximálnu absolútnu chybupriame pozorovanie. Je definovaný ako výsledok pridávanie absolútnu inštrumentálne chybu a absolútna chyba rám (ak je iné typy chýb, môže byť ignorovaná): A, = Ao + Ai, gdeA "- maximálna absolútna chyba priame pozorovanie, Au - absolútna pomocný chyba, Ao - absolútna chyba rám.
4
Pri určovaní absolútnej chyby meraniazaokrúhliť na jednu významnú číslicu. Číselná hodnota výsledku meracieho postupu je zaokrúhlená tak, aby posledná číslica merania bola v rovnakej pozícii ako číslo chyby.
5
Ak je to potrebnéopakované merania prístroja vykonané za rovnakých kontrolovaných podmienok, potom chyba, nazývaná tu náhodne, je definovaná ako aritmetický priemer chýb výsledkov všetkých meraní.
6
Na určenie absolútnej inštrumentálnej chyby elektrického meracieho prístroja zistite triedu jeho presnosti. Zvyčajne sa uvádza na stupnici zariadenia alebo v technickom pase (opis).
Tip 2: Ako vypočítať absolútnu chybu
Merania sa môžu vykonávať v rôznych stupňochpresnosť. Súčasné presné prístroje nie sú presne presné. Absolútne a relatívne chyby môžu byť malé, ale v skutočnosti sú takmer vždy. Rozdiel medzi približnými a presnými hodnotami určitého množstva sa nazýva absolútny chyba, V tomto prípade môže byť odchýlka buď väčšia alebo menšia.
Budete potrebovať
- - údaje o meraní;
- kalkulačka.
inštrukcia
1
Pred výpočtom absolútnej hodnotychyba, prijať pre počiatočné údaje niekoľko postulátov. Odstráňte hrubé chyby. Prijmite, že potrebné opravy už boli vypočítané a zahrnuté do výsledku. Takýmto pozmeňujúcim a doplňujúcim návrhom môže byť napríklad presun východiskového bodu merania.
2
Prijať ako východiskový bod tonáhodné chyby sú známe a zohľadnené. To znamená, že sú menej systematické, to znamená absolútne a relatívne, charakteristické pre toto zariadenie.
3
Náhodné chyby ovplyvňujú výsledok rovnomernevysoko presné merania. Preto bude akýkoľvek výsledok viac alebo menej približný absolútnemu, ale vždy budú existovať rozdiely. Definujte tento interval. Môže sa vyjadriť vzorcom (Хизм - ΔХ) ХХизм ≤ (Хизм + ΔХ).
4
5
Poznáte skutočnú hodnotu merania, ktorú nájdeteabsolútnu chybu, ktorá sa musí brať do úvahy pri všetkých následných meraniach. Nájdite hodnotu X1 - údaje konkrétneho merania. Určte rozdiel ΔX, odpočítajte od väčšieho počtu menej. Pri určovaní chyby sa berie do úvahy len modul tohto rozdielu.
Tip 3: Ako vypočítať chyby merania
Výsledok každého merania je nevyhnutnýje sprevádzaná odchýlkou od skutočného významu. Vypočítajte chybu merania viacerými spôsobmi, v závislosti od jej typu, napríklad štatistické metódy na určenie intervalu spoľahlivosti, štandardná odchýlka atď.
inštrukcia
1
Existuje niekoľko dôvodov, prečo chyby meranie, Je to inštrumentálna nepresnosť, nedokonalosťmetódy, ako aj chyby spôsobené neopatrnosťou operátora vykonávajúceho merania. Navyše, často pre skutočnú hodnotu parametra, vziať jeho skutočnú hodnotu, ktorá je v skutočnosti len najpravdepodobnejšia, na základe analýzy štatistickej vzorky z výsledkov série experimentov.
2
Chyba je mierou odchýlky nameranej hodnotyz jeho skutočnej hodnoty. Podľa metódy spoločnosti Kornfeld určte interval spoľahlivosti, ktorý zaručuje určitý stupeň spoľahlivosti. V tomto prípade sa zistili takzvané hranice spoľahlivosti, v ktorých hodnota kolíše a chyba sa vypočíta ako polovica súčtu týchto hodnôt: Δ = (xmax - xmin) / 2.
3
Toto je intervalový odhad chyby, čo má zmysel vykonávať s malým množstvom štatistických vzoriek. Bodový odhad je výpočet matematického očakávania a štandardnej odchýlky.
4
Matematické očakávanie je integrálnou súčtom množstva produktov dvoch parametrov pozorovania. To je v skutočnosti hodnota nameranej hodnoty a jej pravdepodobnosti v týchto bodoch: M = Σxi • pi.
5
Klasický vzorec na výpočetŠtandardná odchýlka predpokladá výpočet priemernej hodnoty analyzovanej sekvencie hodnôt nameranej veličiny a tiež zohľadňuje objem série vykonaných experimentov: Σ = √ (Σ (xi-xsr) ² / (n-1)).
6
Metódou expresie sa absolútne,relatívna a znížená chyba. Absolútna chyba je vyjadrená v rovnakých jednotkách ako nameraná hodnota a je rovná rozdielu medzi jej vypočítanou a skutočnou hodnotou: Δx = x1 - x0.
7
Relatívna chyba merania súvisí s absolútnou hodnotou, ale je účinnejšia. Nemá žiadny rozmer, niekedy vyjadrený ako percento. Jeho hodnota sa rovná pomeru absolútneho chyby na skutočnú alebo vypočítanú hodnotu meraného parametra: σx = Δx / x0 alebo σx = Δx / x1.
8
Výsledná chyba je vyjadrená pomerom medzi absolútnou chybou a niektorou podmienene prijatou hodnotou x, ktorá je pre všetkých celkom nezmenená meranie a je určená kalibráciou prístrojovej stupnice. Ak váha začína od nuly (jednostranná), potom sa táto normalizačná hodnota rovná jej hornej hranici a ak je obojstranná - na šírku celého jej rozsahu: σ = Δx / xn.
Tip 4: Ako zistiť chybu merania
Odchýlka od skutočnej hodnoty nevyhnutne vzniká pri konštrukcii pravdepodobnostného modelu určitého parametra. Tento koncept sa používa na určenie chyba meranie, porovnajte výsledky série pokusov s cieľom získať skutočnú hodnotu.
inštrukcia
1
Existujú dva spôsoby výpočtu chyby meranie: interval a bod. Je to spôsobené stupňom spoľahlivosti, ktorý je potrebné nastaviť. Prvá metóda zahŕňa nájdenie intervalu spoľahlivosti, ktorý určite zablokuje skutočnú hodnotu nameraného parametra alebo jeho matematické očakávania.
2
Interval spoľahlivostirozsah možných hodnôt, t.j. podsúbor vzoriek. Hranice intervalu sa nazývajú intervaly spoľahlivosti a sú v niektorých vzorkách. Napríklad, pre očakávanie, že sa bude rovnať: HSR - t • σ / √n <M (x) <HSR + t • σ / √n, kde: HSR - aritmetický priemer vzoriek; σ - smerodajná odchýlka, a M (x) - priemer, N - veľkosť vzorky, t - parameter funkcie Laplace.
3
Vo vyššie uvedených vzorcoch existujú dva typychyba bodu: stredná štvorcová odchýlka a matematické očakávania. Predstavujú určitú hodnotu, ktorá je mierou odchýlky vypočítanej hodnoty náhodnej premennej od jej skutočnej hodnoty. Toto je na rozdiel od odhadu intervalov, ktorý zahŕňa celý rad možných chýb. Stupeň spoľahlivosti pádu do tohto rozsahu je určený funkciou Laplace.
4
Koreňová stredná štvorcová odchýlka, podľa poradia,sa vypočítavajú troma metódami, z ktorých najbežnejší je klasický priemer vzorky: σ = √ (Σ (xi - xsr) ² / (N - 1)), kde xi sú vzorové prvky.
5
Matematické očakávanie je hodnota,okolo ktorých sa distribuujú prvky vzorky. tj je to priemer očakávaných hodnôt, ktoré môže mať náhodná premenná. Aby sme vypočítali tento typ odchýlky, musíme zo súboru vzoriek a ich pravdepodobnosti zostaviť rad produktov ich dvojíc a pridať všetky prvky poľa: M (x) = Σxi • pi.
6
Ak chcete definovať ešte jeden bod chyba meranie, rozdiel, musíte extrahovať druhú odmocninu odchýlky root-mean-square alebo použiť nasledujúci vzorec pre matematické očakávania: D = (x - M (x)) ² = Σpi • (xi - M (x)) ².