Главная | Обратная связь

Похибки результатів вимірювань

МАТЕМАТИЧНА ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ І ПРЕДСТАВЛЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ

Результати будь-якого експериментального досліджень фізико-хімічних явищ (фізичного експерименту) необхідно уміти проаналізувати. Це значить, що в лабораторії необхідно навчитися не тільки вимірювати різні фізико-хімічні величини, але і перевіряти і знаходити зв'язок між ними, зіставляти результати експерименту з висновками теорії.

Під вимірюванням розуміють порівняння вимірюваної величини з іншою величиною, прийнятою за одиницю вимірювання.

Вимірювання підрозділяють на прямі і непрямі.

При прямих вимірюваннях визначувану величину порівнюють з одиницею вимірювання безпосередньо або за допомогою вимірювального приладу, проградуйованого у відповідних одиницях.

При непрямих вимірюваннях шукана величина обчислюється з результатів прямих вимірювань інших величин, які пов'язані з вимірюваною величиною певною функціональною залежністю.

При вимірюванні фізичної величини звичайно доводиться виконувати послідовні операції:

1. вибір методу вимірювання.

2. вибір, перевірка і установка приладів;

3. спостереження свідчень приладів і відлік;

4. обчислення шуканої величини з результатів вимірювань, аналіз та обчислення похибок.

 

Похибки результатів вимірювань

Істинне значення фізичної величини абсолютно точно визначити неможливо. Кожне вимірювання дає значення визначуваної величини x з деякою похибкою . Це значить, що істинне значення х_іст лежить в інтервалі

де – значення величини x набуте при вимірюванні; характеризує точність вимірювання величини х. Величину називають абсолютною похибкою, з якою визначається х.

Всі похибки підрозділяють на систематичні, випадкові та грубі (промахи). Причини виникнення похибок найрізноманітніші. Зрозуміти можливі причини похибок і звести їх до мінімуму – це і означає грамотно поставити експеримент. Ясно, що це непроста задача.

Систематичною називають таку похибку, яка залишається постійною або закономірно змінюється при повторних вимірюваннях однієї і тієї ж величини.

Такі похибки виникають в результаті конструктивних особливостей вимірювальних приладів, неточності методу дослідження, яких-небудь упущень експериментатора, а також при застосуванні для обчислень неточних формул, закруглених констант. Вимірювальним приладом називають такий пристрій, за допомогою якого здійснюється порівняння вимірюваної величини з одиницею вимірювання.

У будь-якому приладі закладена та або інша систематична похибка, яку неможливо усунути, але порядок якої можна врахувати.

Систематичні похибки або збільшують, або зменшують результати вимірювання, тобто ці похибки характеризуються постійністю знаку.

Випадкові похибки – помилки, появу яких не може бути попереджено. Тому вони можуть зробити певний вплив на окреме вимірювання, але при багатократних вимірюваннях вони підкоряються статистичним законам і їх вплив на результати вимірювань можна врахувати або значно зменшити.

Промахи і грубі похибки – надмірно великі помилки, які явно спотворюють результат вимірювання. Цей клас похибок викликаний найчастіше неправильними діями спостерігача. Вимірювання, що містять промахи і грубі похибки, слід відкидати.