- •8. Обработка результатов прямых измерений многократных измерений при большом числе наблюдений.
- •8.1 Определение систематической погрешности.
- •8.2 Построение укрупненного статического ряда
- •8.3 Определение статических характеристик рассеяния измерений.
- •8.4 Проверка результатов измерений на наличие грубых погрешностей
- •8.5 Подбор теоретического распределения погрешности
- •8.5.1 Построение эмпирического распределение погрешности
- •8.5.2 Идентификация закона распределения при помощи критерия согласия
- •8.5.3 Идентификация закона распределения при помощи критерия согласия
- •8.6.Определение погрешности измерений
- •8.7. Определение числа измерений для частичного и полного исключения случайной погрешности
- •8.8. Выводы
8.5.3 Идентификация закона распределения при помощи критерия согласия
Tj=
Определяем теоретическую дифференциальную функцию распределения для каждого класса по формуле
Нормальное распределение
P*(
)=
Распределение Лапласа
P*(
)=
Определение дифференециальных функций для экспоненциальных
распределений.
Pj(Xj)=Pj(tj)
Для закона распределения Симпсона
За
и
примем
точки пересечения с осью абсцисс
полигона,
т.е
=48,21мА,
мА
После расчета функции Pj(Xj) для всех законов распределения определяем теоретическую частоту для всех классов и заполняем таблицу 8.3
Ej= Pj(Xj)n.
Определяем величину χ2
χ2=
Для удобства расчета сводим все в таблицу 8.3. Находим что для нормального распределения χ2=5,6548, распределения Лапласа χ2=16,0615 ,а для распределения Симпсона χ2=22,5304 .Чем меньше χ2, тем больше подходит распределение.
Далее определяем число степеней свободы эмпирического ряда
v=m-1-r,
v=7-3=4
По
таблице П5, в соответствии с значением
v,
определяем строку и по строке смотрим
, какая из цифр vнаиболее
близко к значению χ2,
определяем столбец и вероятность
согласия эмпирического и теоритического
распределений. Таким образом, вероятность
согласия для нормального
закона
распределения Р
0,95;
Лапласа Р=0;Симпсона Р=0. Наиболее
подходящим из анализируемых распределений
является нормальное распределение
(ЗНР).
8.6.Определение погрешности измерений
Определяем границы доверительного интервала случайной погрешности измерений:
=±tp
где tp – квантиль распределения
Для
нормального распределения, если n
30
при Р=0,9 t0,9=1,64,при
Р=0,95 t0,95=1,96,
при Р=0,99 t0,99=2,58.
Для распределения Лапласа при Р=0,99
t0,9=1,38,
при Р=0,95 t0,95=1,87.
Для распределения Симпсона -
=±2,4S
,
В нашем примере
=±1,96*
=±
0,14112
мА
Далее
определяем доверительные границы не
исключённой систематической погрешности
.
В качестве границ не исключенной систематической погрешности принимаем погрешности изготовления меры =±0,9мА.
Определяем
доверительные границы суммарной
погрешности результата измерения
зависят от соотношения
Если
<8,
то границы погрешности результата
измерения принимаются равными случайной
погрешности,
∑=
Если
,
то границы погрешности результата
измерения принимаются равными случайной
погрешности,
∑=
ϴ
Если0,8
,
то границы погрешности результата
измерения определяют по формуле
∑=KS∑
K
Для нашего примера
∑= ϴ=0,9мА
Результат измерения записываем в виде
Q=
±
,
при P=0,9%
,n=100
A= (100,0±0,9) , при P=0.9% ,n=100
8.7. Определение числа измерений для частичного и полного исключения случайной погрешности
При
использования однократного наблюдения
(n=1)
=0,75
Н ,тогда
=0,9/0,75=1,2
т.е на результат однократного измерения
оказывает влияние случайная погрешность
.
Число измерений для исключения
определяем следующим образом.
Для частичного исключения
nч=
nч= (0,8*0,75)²/0,9=0,44
Для полного
nп=
nп= (8*0,75)²/0,9=44,44
Для нашего примера при nч≥1,47 , принимаем 2 ; при nп≥ 147,5, принимаем 150
