- •Вероятностные оценки погрешностей
- •Математическое ожидание
- •Дисперсия погрешности D[∆x]
- •Так как рассеивание происходит
- •Поэтому, в качестве числовой характеристики точности измерений используют среднее квадратичное[ x] Dотклонение[ x]
- •При разных условиях измерения, когда законы распределения погрешностей могут отличаться друг от друга,
- •Правило 3
- •Это позволяет с достаточным основанием утверждать, что все возможные случайные погрешности измерения, распределенные
- •Правило трех сигм
- •Правило двух сигм.
- •Основная погрешность и классы точности СИ по ГОСТ 8.401-80
- •Форма
- •В соответствие с ГОСТом 8.011-72 доверительный интервал является одной из основных характеристик точности
- •Примером записи номинальной погрешности является указание класса точности электроизмерительного прибора.
- •С использованием чисел указанного ряда разработаны условные обозначения классов точности.
- •В настоящее время ГОСТ 8.011-72 заменен на МИ 1317-2004 разработанный Федеральным государственным унитарным
- •Виды и методы измерений
Вероятностные оценки погрешностей
В результате измерения получают
значение измеряемой величины в виде
числа в принятых единицах величин.
Погрешность измерения тоже выражается в виде числа.
Погрешность измерения является случайной величиной, описывающимся законом распределения погрешностей.
06/29/19 |
1 |
|
Из теории вероятности известно, |
|
что закон распределения |
|
характеризуется числовыми |
|
характеристиками (неслучайными |
|
числами), которые и используются для |
|
количественной оценки погрешности. |
|
Основными числовыми |
|
характеристиками законов |
|
распределения являются: |
|
М [∆x] - математическое |
|
ожидание |
|
D [∆x] – дисперсия |
06/29/19 |
2 |
Математическое ожидание
погрешности измерений есть неслучайная величина, относительно которой рассеиваются другие значения погрешностей при повторных измерениях.
M ( x) x f
( x) d ( x)
-функция распределения
Математическое ожидание характеризует систематическую составляющую погрешности измерения,
,т.Mе[. этоx] тожеxc самое, что m.
Как числовая характеристика погрешности М[∆x] показывает на смещение результатов измерения относительно
истинного значения измеряемой величины.
06/29/19 |
3 |
Дисперсия погрешности D[∆x]
|
|
|
|
D[ x] ( x M[ x])2 f ( x)d( x) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
D[ x] ( x)2 |
f ( x)d( x) |
||
Она характеризует степень разброса отдельных значений погрешности
относительно математического ожидания.
06/29/19 |
4 |
Так как рассеивание происходит |
|
за счет случайной составляющей |
|
погрешности, то |
|
D[ x] D[ x]
Чем D меньше, тем меньше
разброс, тем точнее выполнены измерения. Следовательно дисперсия может служить характеристикой точности проведенных измерений. Однако, дисперсия выражается в единицах погрешности в квадрате. 
06/29/19 |
5 |
Поэтому, в качестве числовой характеристики точности измерений используют среднее квадратичное[ x] Dотклонение[ x]
с положительным знаком и выражаемое в единицах погрешности.
Обычно, при проведении измерений стремятся получить результат измерения с погрешностью, не превышающей допустимое значение.
Знание только одного |
|
среднеквадратического отклонения не |
|
позволяет найти максимальную погрешность, |
|
которая может встретиться при измерениях, |
|
что свидетельствует об ограниченных |
|
возможностях такой числовой характеристики |
|
погрешности как |
. |
[ x] |
|
06/29/19 |
6 |
При разных условиях измерения, когда законы распределения погрешностей могут отличаться друг от друга, погрешность с меньшей дисперсией может принимать большие значения.
Максимальные значения погрешности зависят не только от , но и от вида закона 
распределения. Тогда распределение погрешности теоретически не ограниченно, и, например, при нормальном распределении, погрешность может быть любой по значению.
В этом случае можно говорить лишь об интервале, за границы которого погрешность не выйдет с некоторой вероятностью. Этот интервал называют доверительным интервалом, характеризующим его вероятность – доверительной вероятностью, а границы этого интервала – доверительными значениями
погрешности. 

06/29/19 |
7 |
Правило 3
В практике измерений применяют различные значения доверительной вероятности PД, например:
0.90; 0.95; 0.98; 0.99; 0.9973 и 0.999.
Доверительный интервал и доверительную вероятность выбирают в зависимости от конкретных условий измерений.
Так например, при нормальном законе |
|||
распределения случайных погрешностей со |
|||
средним квадратическим отклонением |
|||
часто пользуются доверительным |
[ x] |
||
интервалом |
от + |
до - |
|
|
|
|
|
3 [ 06/29/19x] |
3 [ x] |
|
8 |
Для которого доверительная вероятность равна Р = 0.9973. Такая доверительная вероятность означает, что в среднем из 370 случайных погрешностей только одна погрешность
по абсолютному значению будет
больше, т.е. 370/371= 0.9973.
Так как на практике число отдельных измерений редко превышает несколько десятков, то появление даже одной случайной погрешности,3 больше,[ x] чем
маловероятное событие, наличие же |
|
двух подобных погрешностей почти |
|
невозможно. |
9 |
06/29/19 |
Это позволяет с достаточным основанием утверждать, что все возможные случайные погрешности измерения, распределенные по
нормальному закону,
практически3 [ неx]
превышают по абсолютному значению (правило трех сигм).
06/29/19 |
10 |
