Систематические погрешности. Обнаружение и исключение. Источниками систематических составляющих погрешности измерения могут быть все его компоненты: метод измерения

 

Источниками систематических составляющих погрешности измерения могут быть все его компоненты: метод измерения, средства измерений и экспериментатор.

Постоянные инструментальные систематические погрешности обычно выявляют посредством поверки средства измерений.

Поверкой называют определение метрологическим органом погрешностей средства измерений и установление пригодности средства измерений к применению. Обнаруженные путем поверки систематические погрешности исключаются из результата измерения путем введения поправки.

Пример 8.

При измерении напряжения в сети показания вольтметра 225 В. В свидетельстве о поверке указано, что на этой отметке шкалы систематическая погрешность вольтметра равна +3 В. С учетом поправки напряжение в сети равно 225-3=222 В.

Для обнаружения изменяющейся систематической погрешности рекомендуется построить график, на котором нанесены результаты наблюдений в той последовательности, в какой они были получены. Простейшим случаем является погрешность, прогрессирующая по линейному закону, например, пропорционально времени.

х

х2

х1

х0

 
 


t1 t2 t

Рис 3.2. Линейное изменение систематической погрешности.

 

Такие погрешности могут быть оценены и исключены следующим образом. Если известно, что при измерении постоянной величины х0 систематическая погрешность изменяется линейно во времени, т.е.

х=х0 +Сt (где С=const),

То для ее исключения достаточно сделать 2 наблюдения х1 и х2 с фиксацией времени t1 и t2, тогда искомое значение величины будет

. (3.7.)

Однако, далеко не всегда систематическая погрешность изменяется по линейному закону. В этом случае для контроля систематической погрешности применяется метод симметричных наблюдений.

Выполняют несколько наблюдений через равные промежутки времени. Вычисляют средние арифметические симметрично расположенных отсчетов

.

Теоретически, при линейной зависимости погрешности от времени, эти средние арифметические должны быть равны. Убедившись, что погрешность изменяется по линейному закону, находят результат по вышеприведенной формуле.

х

 

х5

х4

х3

х2

х1

 

х0

t1 t2 t3 t4 t5 t

Рис.3.3. Иллюстрация метода симметричных наблюдений

Систематические составляющие, обусловленные несовершенством методов измерения, ограниченной точностью расчетных формул, положенных в основу измерений, влиянием средств измерений на объект, свойства которого измеряются, относятся к методическим погрешностям. Единых рекомендаций по обнаружению и оцениванию методических составляющих систематической погрешности нет. Задача решается в каждом конкретном случае индивидуально, на основе анализа примененного метода измерений, результаты которого часто зависят от квалификации и опыта экспериментатора.


Пример 9.

Ux

Rv

Ri

Оценить систематическую погрешность измерения напряжения Ux источника, обусловленную наличием внутреннего сопротивления вольтметра. Внутреннее сопротивление источника напряжения Ri=50 Oм; сопротивление вольтметра Rv=5 кОм; показание вольтметра Uизм=12,2 В.


Решение.

Здесь и относительная систематическая погрешность .

Это достаточно ощутимая погрешность и ее следует учесть введением поправки. Поправка Ñ равна погрешности, взятой с обратным знаком.

Ñ=0,99·10-2·12,2=+0,12 В.

Ux=12,2+0,12=12,32 В.

Полученная оценка имеет погрешность из-за погрешностей в определении и, а также из-за инструментальной погрешности вольтметра. Эта погрешностью при введении поправки не исключается и называется неисключенным остатком систематической погрешности.

Личные систематические погрешности связаны с индивидуальными особенностями наблюдателя. Для уменьшения этого вида погрешностей надо точно соблюдать правила эксплуатации средств измерений и иметь навыки работы с измерительной техникой.

 

 








Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 1130;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.