Нормальные значения влияющих физических величин

Установление числа наблюдений при измерениях. Не следует отождествлять понятия «измерение» с «наблюдением при измерении» – экспериментальной операцией, выполняемой в процессе измере-ний, в результате которого получают одно значение величины (отсчета) – результата наблюдения, подлежащего обработке для по-лучения результата измерения. Система этих понятий необходима для однозначного изложения измерительных процедур.

Различают измерения с однократными и многократными на-блюдениями. Наиболее распространены измерения с однократными наблюдениями. Случайную погрешность считают пренебрежимо малой по сравнению с неисключенным остатком систематической погрешности (НСП), если Θ/S(x) > 8, где Θ – граница НСП результата измерения, S(x) – среднее квадратическое отклонение (СКО) отдельных наблюдений.

Иногда для повышения надежности таких измерений (исключения промахов) делают все-таки два или три наблюдения, и за результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов этих наблюдений.

Ихмерение с числом наблюдений n > 4 относят (условно) к измерениям с многократными наблюдениями и выполняют статистическую обработку ряда результатов наблюдений для получения информации о результате измерений и о случайной составляющей погрешности этого результата. При увеличении n СКО случайной погрешности результата измерений S( ) уменьшается по закону обратной пропорциональности . Этим руководствуются при выборе n для разумного уменьшения S( ). Выбор числа наблюдений производится при разработке МВИ.

Учет систематических погрешностей и способы их уменьшения. Систематические погрешности не проявляются при выполнении наблюдений и вычислении результатов измерений, но способны существенно исказить эти результаты. При разработке СИ и МВИ, то есть до начала измерений систематические погрешности более или менее полно исключаются (введением аддитивных и мультипликативных поправок). Поэтому при выполнении наблюдений и оценке результатов измерений имеют дело с неисключенными остатками систематических погрешностей – НСП.

Для обнаружения НСП рекомендуется:

· провести измерение другим, максимально отличным от использованного, методом и сравнить результаты;

· резко изменить условия наблюдений (использовать другие экземпляры СИ, сменить оператора, изменить время наблюдений);

· провести контрольное измерение в лаборатории другой организации или в метрологическом учреждении, в которых имеются более точные СИ и МВИ;

· выполнить теоретическую (расчетную) оценку НСП с привелечением имеющихся априорных знаний об объекте измерений.

Для уменьшения НСП в ходе выполнения измерений применяются следующие методы:

· метод замещения. Его суть – замена измеряемой величины известной так, чтобы в состоянии и действии всех используемых СИ не происходило никаких изменений;

· метод противопоставления. Измерение выполняется с двумя наблюдениями, проводимыми так, чтобы причина НСП оказывала разные, но известные по закономерности воздействия на результаты наблюдений;

· метод компенсации погрешности по знаку предусматривает измерение с двумя наблюдениями, выполняемыми так, чтобы НСП входила в результат каждого из них с разными знаками;

· метод рандомизации (перевода систематической погрешности в случайную) заключается в такой организации измерений, при которой фактор, вызывающий НСП, при каждом наблюдении действует по-разному;

· метод симметричных наблюдений применяется для устранения прогрессирующих систематических погрешностей, линейно меняющихся пропорционально времени. Среднее значение линейно прогрессирующей погрешности результатов любой пары симметричных наблюдений равно погрешности, соответствующей средней точке интервала.