21.Исключение систематических погрешностей.

При проведении измерений старают­ся в максимальной степени исключить или учесть влияние систематических по­грешностей. Для того чтобы исключить систематические погрешности при из­мерении, необходимо проанализировать всю совокупность опытных данных. Поскольку приемы измерения различных величин разнообразны, постольку различны и приемы исключения систематических погрешностей. Дать исчерпывающие правила для отыскания и исключения систематических погрешно­стей невозможно. Наиболее распространенные способы исключения систематических по­грешностей из результатов измерений следующие. 1. Устранение источников погрешностей до начала измерения. Этот способ исключения систематических погрешностей является наиболее рацио­нальным, так как он полностью или частично освобождает от необходимости устранять погрешности в процессе измерения или вычислять результат с уче­том поправок. Под устранением источника погрешностей следует понимать как непо­средственное его удаление (например, удаление источника тепла), так и защиту измерительной аппаратуры и объекта измерения or влияния этих источников. Устранение влияния температуры осуществляется применением термостатирования, т.е. обеспечением определенной температуры окружающей среды. Термостатируют большие помещения (цеха, лаборатории), небольшие помещения (комнаты, камеры), средства измерений в целом или их отдельные части (катушки сопротивления, нормальные элементы, свободные концы тер­мопар, кварцевые стабилизаторы частоты и т. п.). В настоящее время термостатирование во многих случаях заменяют кон­диционированием воздуха. При кондиционировании обеспечивается поддержа­ние на требуемом уровне не только температуры, но и других параметров ок­ружающего воздуха и в первую очередь влажности. Устранение влияния магнитных полей достигается устройством замкнутых и не­прерывных экранов из магнитомягких материалов. Магнитные силовые линии должны огибать экранируемое пространство.Устранение вредных вибраций и сотрясений достигается путем амортизации средства измерений и его деталей. Для амортизации используют различного рода поглотители колебаний, например, губчатую резину в сочетании с различного рода эластичными подвесами (струны, пружины). Устранение других видов вредных влияний. Влияние таких факторов, как изменение атмосферного давления, простыми средствами не устранить. В тех случаях, когда соблюдение определенных требований является обязатель­ным. приходится применять барокамеры с регулируемым давлением. Обычно в этих камерах можно одновременно регулировать влажность и температуру.

2. Исключение систематических погрешностей в процессе измерения. Исключению таким путем поддаются в основном инструментальные по­грешности, погрешности от установки и погрешности от внешних влияний. Характерным для рассматриваемых ниже способов устранения погреш­ностей в процессе измерения является необходимость проведения повторных измерений, поэтому они применимы в основном при измерениях стабильных параметров и явлений. Способ замещения заключается в том, что изме­ряемый объект заменяют известной мерой, находящейся при этом в тех же ус­ловиях, в каких находился он сам. Способ компенсации погрешности по знаку заключается в том, что изме­рения следует проводить таким образом, чтобы погрешность в результате изме­рений вошла один раз с одним знаком, другой раз – с противоположным. По­грешность исключается при вычислении среднего значения. Способ противопоставления заключается в том, что из­мерения проводят два раза, причем так, чтобы причина, вызывающая погреш­ность, при первом измерении оказала противоположное действие на результат второго. Способ введения поправок основан на знании систематической погрешно­сти и закономерности ее изменения. В этом случае в результат измерения, со­держащий систематические погрешности, или в показания прибора вносят по­правки, равные этим погрешностям, но с обратным знаком. Специальные статистические способы обнаружения систематических погрешностей будут рассмотрены далее на первой лабораторной работе.