
- •1. Метрология как наука об измерениях
- •9. Кратные и дольные единицы
- •2.8 Относительные и логарифмические величины и
- •2.10 Внесистемные единицы
- •10. Наименования и обозначения единиц
- •13. Методы измерений
- •17. Истинные и действительные значения физических величин. Погрешность измерения. Причины возникновения погрешностей измерений
- •18. Классификация погрешностей измерений в зависимости от характера их изменения
- •4.3 Классификация погрешностей измерений в зависимости от причин их возникновения
- •28. Обнаружение грубых погрешностей
- •29. Классификация систематических погрешностей
- •30. Способы обнаружения и оценки систематических погрешностей
- •31. Способы уменьшения систематических погрешностей
- •Метод изменения знака входной величины.
Метод изменения знака входной величины.
x1=xд+Δs ; x2= -xд+Δs ;
Метод, например, может применяться в компенсаторах постоянного тока для исключения погрешности от термо- и контактных э.д.с. Здесь используется то обстоятельство, что знак термо- и контактных э.д.с. не зависит от знака измеряемого и питающего напряжений.
Метод противопоставления. Этот метод имеет большое сходство с методом компенсации погрешности по знаку. Он заключается в том, что измерения проводят два раза, причем так, чтобы причина, вызывающая погрешность при первом измерении, оказала противоположное действие на результат второго.
В качестве примера может служить взвешивание на равноплечих весах (способ, предложенный Гауссом для исключения погрешности вследствие остаточной неравноплечести).
При первом взвешивании массу Мх, помещенную на одну чашку весов, уравновешивают гирями с общей массой M1, помещенными на другую чашку. Тогда
,
(6.7)
где l2/l1 - действительное отношение плеч.
Затем взвешиваемую массу перемещают на ту чашку, где находились гири, а гири - на ту, где находилась масса. Так как отношение плеч l2/l1 не точно равно единице, равновесие нарушится и для уравновешивания массы Мх придется использовать гири с общей массой М2:
.
(6.8)
Разделив равенство (6.7) на выражение (6.8), получим
Mx=M1·M2 (6.9)
или, если Ml и М2 лишь немногим отличаются друг от друга,
.
(6.10)
Это выражение и равенство (6.5) одинаковы. Однако равенство (6.5), получаемое для метода компенсации погрешности по знаку, точно отражает сущность исключения погрешности. В данном же случае формула является приближенной.
Если сравнить оба метода в их математическом выражении, то можно обнаружить, что в способе компенсации погрешности по знаку погрешность, подмостах для измерения параметров электрических цепей, главным образом, при измерении электрического сопротивления на постоянном токе.
Метод периодических наблюдений. В случае периодических погрешностей действенным методом исключения последних является метод периодических наблюдений, основанный на наблюдениях четного числа раз через полупериоды. Периодическая погрешность изменяется по закону
Δs(t) = A·sin(2·π·t/T), (6.11)
Следовательно, периодическая погрешность исключается, если взять среднее из двух наблюдений, произведенных одно за другим через интервал, равный полупериоду независимой переменной t, определяющей значение периодической погрешности. То же будет и для множества пар подобного рода наблюдений.
- Метод симметричных наблюдений. Используется для исключения прогрессирующей погрешности, которая изменяется по линейному закону, например, пропорционально времени.
E1=Ux+k·t1 ; E2=Ux+k·t2 ,
где t1 и t2 - интервалы времени между регулировкой рабочего тока и наблюдениями;
k – коэффициент пропорциональности между погрешностью измерения и временем, E1 и Е2 - результаты наблюдений.
Отсюда
.
Метод рандомизации. Эффективным способом уменьшения систематических погрешностей является их рандомизация, т.е. перевод в случайные. Пусть, например, имеется n однотипных приборов с систематической погрешностью одинакового происхождения. Если для данного прибора эта погрешность постоянна, то от прибора к прибору она изменяется случайным образом. Поэтому измерение одной и той же величины всеми приборами и усреднение результатов полученных наблюдений позволяют значительно уменьшить эту погрешность. Того же эффекта можно добиться, изменяя методику и условия эксперимента или те параметры, от которых не зависит значение измеряемой величины, но зависят систематические погрешности ее измерения.
3-й этап…