Полная версия

Главная arrow Логика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Оценивание и классификация погрешностей

При экспериментальном исследовании одного и того же процесса (наблюдения и измерения) повторные отсчеты на приборах, как правило, неодинаковы. Отклонения объясняются различными причинами - неоднородностью свойств изучаемого тела (материал, конструкция и т. д.), несовершенностью приборов и классов их точности, субъективными особенностями экспериментатора и др. Чем больше случайных факторов, влияющих на опыт, тем больше расхождение цифр, получаемых при измерениях, т. е. тем больше отклонения отдельных измерений от среднего значения. Это требует повторных измерений, а следовательно, необходимо знать их минимальное количество. Под потребным минимальным количеством измерений понимают такое количество измерений, которое в данном опыте обеспечивает устойчивое среднее значение измеряемой величины, удовлетворяющее заданной степени точности. Установление потребного минимального количества измерений имеет большое значение, поскольку обеспечивает получение наиболее объективных результатов при минимальных затратах времени и средств.

Погрешности - непременный спутник любых измерений. Существует несколько различных подходов к погрешностям, или ошибкам, и несколько типов их классификации, частично перекрывающих друг друга:

  • • по способу выражения (вычисления) погрешности принято делить на абсолютные и относительные;
  • • в зависимости от того, завышают или занижают погрешности результат измерения в сравнении с истинным или средним значением, их можно подразделить на положительные и отрицательные;
  • • по характеру причин, вызывающих погрешности, их делят на случайные, систематические и промахи;
  • • в зависимости от характера оцениваемой величины погрешность может быть отнесена к единичному измерению, среднему из нескольких параллельных определений, к серии однотипных измерений или к методу анализа в целом;
  • • в зависимости от того, производится ли оценка непосредственно измеряемой величины или величины, расчет которой опосредован через ряд других экспериментальных величин с помощью определенной математической зависимости, различают погрешности прямых и косвенных определений (измерений).

Грубые ошибки - промахи, возникают вследствие нарушения основных условий измерения или в результате недосмотра экспериментатора. К ним можно отнести: неправильный отсчет по шкале измерительного прибора, происходящий из-за неверного учета цены малых делений шкалы; неверную запись результата наблюдений, значений отдельных мер использованного набора, например гирь. При обнаружении грубой ошибки результат измерения следует сразу отбросить, а само измерение повторить (если это возможно). Внешним признаком результата, содержащего промах, является его резкое отличие по величине от результатов остальных измерений. Этих ошибок можно избежать при внимательном наблюдении за показаниями приборов, тщательной записи отсчетов по приборам. Следует иметь в виду, что многократное измерение подряд одной и той же величины в одних и тех же условиях не всегда дает возможность установить промах.

Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, неравномерно растягивающаяся пружина, неравномерный шаг микрометрического винта и т. д.), с влиянием различных физических условий (потока воздуха, разности температур и т. д.) на эксперимент. Систематические погрешности сохраняют свою величину во всех измерениях, проводящихся одним и тем же методом с помощью одних и тех же измерительных приборов. Выявление систематических погрешностей, вызываемых каждым отдельным фактором, требует специальных исследований (например, измерений одной и той же величины разными методами или измерений одним и тем же прибором некоторых эталонов, известных величин). Но как только систематические погрешности обнаружены и их величины рассчитаны, они могут быть легко устранены путем введения соответствующих поправок в результаты измерения. Систематические погрешности опыта могут быть устранены заменой неисправных приборов на исправные, либо изучены и скомпенсированы путем внесения поправок в результаты измерений.

Случайные погрешности вызываются большим количеством причин, характер и величину влияния которых заранее определить нельзя. Случайные погрешности меняют величину и знак от опыта к опыту. Случайные погрешности принципиально неустранимы, однако можно учесть их влияние на оценку истинного значения измеряемой величины. Для этого необходимо произвести несколько измерений, причем чем больше измерений будет произведено, тем точнее можно будет оценить истинное значение измеряемой величины. В качестве наилучшего значения для измеренной величины обычно принимают среднее арифметическое из всех полученных результатов.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>