Исключение промахов

Для исключения промахов используется «правило трех сигм». Из теории вероятностей известно, что 99,7 % всех измеренных значений попадают в интервал , где σ — среднее квадратическое отклонение. Таким образом, можно отбросить «подозрительное» значение измерения, если, сравнивая его с выборочным средним, выявили его отличие больше чем на , то его можно отбросить.

Критерий 3σ — это один из критериев для оценки промахов. Его используют, если число измерений n > 20.

Систематические погрешности

В зависимости от характера проявления, причин возникновения и возможностей устранения различают систематическую и случайную составляющую погрешности измерений, а также грубые погрешности (промахи).

Систематическая погрешность Δ_с — это погрешность, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одного и того же параметра. Она может возникать, в частности, если при измерениях не учитывается влияние некоторых факторов.

Например, может быть погрешность при отсчете давления по ртутному барометру, если не учитывается температура окружающей среды.

Систематические погрешности могут быть обусловлены неисправностью измерительных приборов, например, смещением нуля шкалы. Для того чтобы максимально исключить систематические погрешности, следует тщательно проанализировать метод измерений.

Итак, очевидно, что при производстве измерений надо заботиться об учете и исключении систематических погрешностей, которые могут совершенно исказить результаты измерений.

Систематические погрешности можно разделить на 4 группы:

1. Погрешности, природа которых известна и их величина может быть точно определена. Такие погрешности могут быть устранены введением соответствующих поправок в результаты измерений.

2. В эту группу входят ошибки известного происхождения, но неизвестной величины. К их числу относится погрешность измерительных приборов (приборные погрешности), определяемая классом точности измерительного прибора. Они не могут быть полностью исключены при измерениях. Приборные погрешности допускаются при прямых измерениях, когда физическая величина измеряется непосредственно с помощью прибора.

3. Эта группа систематических погрешностей самая опасная. В эту группу входят, ошибки, о существовании которых и подозревать невозможно, и величина этих ошибок может быть значительной. Например, при измерении плотности металла можно и не подозревать, что измеряемый образец содержит внутри пустоты — пузырьки воздуха.

4. Эта группа систематических погрешностей, обусловленная свойствами измеряемого объекта. Например, при измерении площади поверхности цилиндра вдруг выясняется, что сечение не круглое, а овальное.

Для устранения этой погрешности ее надо перевести в случайную, то есть измерить ряд диаметров цилиндров и взять среднее.

Очевидно, что все виды составляющих погрешности нужно анализировать, выявлять в отдельности, а затем суммировать их в зависимости от характера. При разработке методик выполнения измерений это является основной задачей.