3 Обработка результатов неравноточных измерений
При обработки неравноточных измерений вводят новую характеристику точности измерения, называемую весом измерения. Вес измерения определяется формулой 3.1.
, (3.1)
где
k – произвольно выбранное число, но одно
и то же для всех весов, участвующих в
решении какой-либо задачи. Вследствие
того, что точное значение дисперсии
никогда неизвестно, вес находят по
формуле 3.2.
, (3.2)
где средняя квадратическая погрешность т определена по достаточно большому количеству результатов измерений.
Пример
1: Найти
вес превышения, полученного в результате
геометрического нивелирования хода
длиной L. Известно, что
.
Подставим это выражение для
в
формулу (3.2)
получим
.
Обозначим
буквой k и будем иметь:
.
Таким образом, вес превышения по всему ходу геометрического нивелирования обратно пропорционален длине хода..
Если
известны веса аргументов функции, то
можно найти и вес самой функции. Для
различных видов функций можно вывести
формулы, по которым определяются веса
этих функций. При k=1
вес р равен
,
откуда
.
Величину
называют
обратным весом.
Функция общего вида
Линейные функции
так
как
=>
;
здесь
поэтому
В
случае равноточных измерений, при
будет
откуда
.
Пример 1: Найти вес произведения 2β, если вес угла β = 1.
По
формуле
имеем
откуда
.
При
оценке точности неравноточных измерений
в качестве единицы меры дисперсией
принимают дисперсию
измерения, вес которого равен единицы.
Так как значение стандарта
неизвестно, то практически его заменяют
средней квадратической погрешностью
μ
, соответствующей измерению с весами,
равным единицы, и ряда краткости называют
средней квадратической погрешностью
единицы веса, которая определяется по
формулам 3.3 и 3.4.
(3.3)
или
(3.4)
Арифметическая средина может быть записана в виде 3.5
(3.5)
,
а с приближенными значениями эта формула имеет вид 3.6
(3.6),
где
Поправка:
Средняя квадратическая погрешность единицы веса через вероятнейшие поправки выражается по формуле 3.7
(3.7)
Средняя квадратическая погрешность общей арифметической средины имеет вид 3.8
(3.8)
или
(3.9)
выражение 3.9 - выражение средней квадратической погрешности общей арифметической средины через вероятнейшие поправки
Контрольные
вычисления
Определение средней квадратической погрешности единицы веса, если в разностях нет систематической погрешности, определяется по формуле 3.10.
(3.10)
В случае наличия систематических погрешностей последние предварительно исключают из разностей. Систематическая погрешность обозначается Θ (i=1,2,…,п). Величина Θ называется коэффициентом систематического влияния в разностях двойных измерений или коэффициентом остаточного систематического влияния и определяется по формуле 3.11.
(3.11)
При расчете двойных линейных измерений, если в разностях нет систематических погрешностей, средняя квадратическая погрешность единицы веса может быть определена по формуле 3.10.
Если в разностях имеется систематическая погрешность, то средняя квадратическая погрешность единицы веса вычисляется по формуле 3.13.
(3.12)
