Уменьшения погрешности измерений

Уменьшения погрешности, а следовательно повышение точности измерений, сводится к исключению грубых и систематических погрешностей и снижению влияния случайных погрешностей и неисключаемых систематических погрешностей.

Сначала, при обработке экспериментальных данных, стремятся исключитьгрубые погрешности. Часто их легко определить из-за резкого отклонения от данных других наблюдений. Однако при выполнении многократных наблюдений тяжело определить погрешность измерения является грубой ошибкой или она вызвана случайным разбросом полученных результатов. В этом случае используют метод математической статистики. Вычисляют интервал, в котором все значения наблюдений должны находиться с высокой степенью вероятности, и если некоторые из экспериментальных данных выходят за него, то они считаются грубыми ошибками, которые не учитываются при получении результата измерений.

Выявления, оценка и устранения известныхсистематических погрешностей из результата измерений является важной задачей. Обычно систематическую погрешность выявляют путем анализа условий и методов измерений. Систематические погрешности устраняют следующим образом:

1. Прежде всего стараются исключить источник погрешностидо начала измерений путем выявления и устранения причин их возникновения.

2. Повышением точности средства измерения или внесениемпоправок в результат измерения.

Случайные погрешности полностью исключить невозможно. Поэтому на практике стараются снизить их влияние на результат измерения. Для этого увеличивают количество наблюденийn, поскольку случайная погрешность обратно пропорциональная , то за результат измерений принимают среднее арифметическое полученных результатов наблюдений.

Неисключаемая систематическая погрешность - это систематическая погрешность, которую не удается устранить вышеперечисленными способами. Для выявления НСП выполняются экспериментальные исследования на стадии разработки методики выполнения измерений. Для этого: проводят измерения другим, максимально отличающимся методом и сравнивают результаты; резко изменяют условия наблюдений (используют другие экземпляры средств измерений, изменяют оператора, изменяют время наблюдений); проводят сравнения результатов с данными, полученными на более точных средствах измерения.

ТОЧНОСТЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

На основании сформулированных выше видов погрешностей определяются основные критерии качества измерений, которые выполняются с помощью любых измерительных приборов.

Воспроизведенность - качество измерений, которое отображает близость друг к другу результатов измерений, которые выполняются в разнообразных условиях (в разное время, в разных местах, разными методами и средствами).

Правильность - качество измерений, которое отображает близость к нулю систематических погрешностей в их результатах.

Сходимость - качество измерений, которое отображает близость друг к другу результатов измерений, которые выполняются в одинаковых условиях. Сходимость измерений указывает на маленькую величину случайных погрешностей.

Точность измерений - качество измерений, которое отображает близость их результатов к истинному значению величины, которая измеряется. Точность является величиной, обратно пропорциональной относительной погрешности 1/d_х. Высокая точность измерений отвечает маленьким погрешностям всех видов, как систематических, так и случайных. Точность измерений обеспечивается методиками измерений, выбором соответствующих средств измерения, обработкой данных для исключения разнообразного рода погрешностей.

На основании указанных критериев дается качественная оценка результата измерений, методики измерений, модели объекта, который измеряется и т.д.