Статистическая обработка экспериментальных данных

Виды погрешностей экспериментов

На результаты эксперимента оказывают влияние не только контролиру­емые факторы, но и неконтролируемые — возмущающие факторы: погреш­ность измерительных приборов, неточность настройки системы, влияние неучтенных внешних и внутренних факторов и т.д. Воздействие этих факторов приводит к тому, что измеренные в результате опыта величины по своему характеру являются случайными и содержат погрешность.

Погрешность эксперимента — это разность между данными измерения и истинным значением контролируемой величины.

Абсолютная погрешность — разность между истинным значением контролируемой величины и измеренным ее значением:

                                               ,                                               (6.1)

где x – результат измерения; a – истинное значение величины.

Относительная погрешность — отношение абсолютной погрешности к истинному значению величины, выра­женное в долях или процентах:

                                           .                                           (6.2)

Погрешности делятся на систематические и случайные.

Системати­ческие погрешностивызываются причинами, действующи­ми постоянно и однонаправлено при многократном измерении данной величи­ны. Природа систематических погрешностей обусловлена систематичес­кими погрешностями приборов, неправильной их установкой, неправиль­ным измере­нием исходных данных и погрешностей в определении расчет­ных коэф­фициентов, неучтенными факторами, влияющими на показания приборов. Систематические погрешности должны быть выявлены и устранены до поста­нов­ки основного эксперимента, поскольку методами статистической обработки выявить и устранить такие погрешности весьма сложно.

Случайные погрешности являются следствием возмущений, действую­щих при измерении непредсказуемо в сторону уменьшения или увеличения ре­зультатов. Они обусловлены нечувствительностью средств измерения, погреш­ностями наблюдения, округлениями при обработке, случайными колебаниями режима работы исследуемой системы. Случайные погрешности легко устра­няются путем проведения серий параллельных опытов с последующей статистической обработкой их результатов.