
- •«Томский политехнический университет»
- •Прямые измерения с многократными наблюдениями. Обработка результатов наблюдений
- •«Практическая метрология»
- •1 Оценки среднего арифметического значения и среднего квадратического отклонения
- •2 Проверка гипотезы о нормальном распределении результатов наблюдений
- •3 Способы обнаружения и исключения грубых погрешностей
- •4 Определение доверительных границ случайной погрешности
- •5 Определение границ неисключенной систематической погрешности
- •6 Определение границ погрешности результата измерений
- •7 Форма записи результата измерений
- •8 Оценивание неопределенности измерений
- •9 Форма записи неопределенности измерений
4 Определение доверительных границ случайной погрешности
а) Задать доверительную вероятность из ряда Рд = 0,9; 0,95; 0,99.
б) Определить доверительные границы случайной погрешности по формуле:
,
(10)
где
– коэффициент
Стьюдента для данного уровня доверительной
вероятности Р
и объема выборки n.
Число степеней свободы принимается равным n – 1.
5 Определение границ неисключенной систематической погрешности
Неисключенная систематическая погрешность определяется погрешностью метода, субъективной погрешностью, основными погрешностями СИ, дополнительными погрешностями. В качестве границ составляющих неисключенной систематической погрешности принимают, например, пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей средств измерений, если случайные составляющие погрешности пренебрежимо малы.
Они пределяются нестатистическими методами. Суммарные границы неисключенной систематической погрешности при m>4 определяются по формуле:
,
(11)
где i – границы каждой из m составляющих;
m – количество составляющих неисключенной систематической погрешности;
k – коэффициент, зависящий от доверительной вероятности и m.
Рекомендованные значения k (независисмо от m):
k = 0,95 при доверительной вероятности P = 0,9;
k = 1,1 при P = 0,95;
k = 1,4 при P = 0,99.
При m≤3 суммарные границы неисключенной систематической погрешности определяют по формуле:
(12)
6 Определение границ погрешности результата измерений
На этом этапе суммируются (комбинируются) систематическая и случайная составляющая погрешности
Если
, то НСП пренебрегают, и результат характеризуют только случайной погрешностью, т.е.
.
Если
, то результат характеризуют только границами НСП, т.е.
.
Если
, то ГОСТ 8.207-76 рекомендует вычислять границу погрешности результата измерений находить по формуле
,
где
– оценка суммарного СКО суммарной
погрешности.
7 Форма записи результата измерений
Записать
результат измерения в виде
с указанием единиц измерения.
Окончательный результат измерений,
необходимо округлить в соответствии
с МИ 1317.
8 Оценивание неопределенности измерений
Стандартная неопределенность измерений:
стандартная неопределенность среднего арифметического значения результатов измерений по типу А вычисляют по формуле:
(13)
стандартная неопределенность по типу В вычисляют по формуле:
(14)
суммарную стандартную неопределенность рассчитывают, используя следующую формулу:
,
(15)
где
сi
=
- коэффициенты чувствительности;
- стандартная
неопределенность
-й
входной величины, вычисленная по типу
А или В.
Коэффициент охвата рассчитывается по формуле:
,
(16)
где
- квантиль распределения Стьюдента с
эффективным числом степеней свободы
и доверительной вероятностью Р;
-
эффективная степень свободы, вычисляется
по формуле:
,
(17)
Из таблицы 1.6 выбирается коэффициент Стьюдента для эффективного числа степеней свободы и заданной доверительной вероятностью Р.
Значение расширенной неопределенности находиться по формуле:
(18)