2014-02-02
2813
Общие методы выявления и оценки погрешностей измерений. Экспериментальные методы. Методы, основанные на анализе массивов результатов наблюдений.
Еще одна специфическая группа экспериментальных методов оценки погрешностей измерений основана на анализе массивов результатов многократных измерений одной и той же физической величины. Эти методы могут быть реализованы как математическая обработка результатов измерений и/или как графо-аналитические исследования точечных диаграмм. Математическая обработка числового массива результатов измерений может включать выявление и оценку характеристик систематической составляющей, а также статистическую обработку результатов для оценки случайной составляющей погрешности.
При математической обработке результатов многократных измерений одной и той же физической величины можно получать такие характеристики массивов результатов, как средние значения серий измерений и (или) значения оценок среднего квадратического отклонения. При наличии двух серий измерений можно сравнивать эти оценки, полученные для разных серий.
Анализ точечных диаграмм является сравнительно простым и достаточно эффективным средством, позволяющим не только выявлять и оценивать переменные систематические и случайные составляющие погрешности измерений, но и отбраковывать результаты с явно выраженными грубыми погрешностями.
Точечную диаграмму строят в координатах "результат измерения X – номер измерения n ". При построении диаграммы из технических соображений по оси ординат обычно предпочитают откладывать не результаты измерений, а отклонения результатов от некоторого условного значения. Масштаб желательно выбрать таким, чтобы размах R результатов измерений можно было оценить двумя значащими цифрами.
“Метод симметричных наблюдений”, суть которого состоит в анализе трех сопряженных результатов из серии многократных измерений. В предположении одинакового изменения аргумента, вызывающего монотонно изменяющуюся систематическую погрешность, результат измерения под номером N = i – 1 будет на столько же меньше результата с номером i, на сколько этот результат будет меньше "симметрично расположенного" относительно него следующего результата с номером i + 1. Очевидно, такой метод может быть эффективным только в том случае, когда соблюдаются приведенные допущения, а случайные составляющие погрешности результатов будут значительно меньше их систематического изменения. Фактически "метод симметричных наблюдений" представляет собой анализ усеченной до трех результатов точечной диаграммы с присущими такому сокращению недостатками.
"Метод поверки средства измерений в рабочих условиях" основан на "самоповерке" СИ по точной мере или набору мер в перерывах между измерениями. Наиболее эффективным такой метод будет при автоматическом переключении на измерение меры (мер) и автоматическом внесении поправки в результаты последующих измерений или автоматической поднастройке СИ. Поскольку предусмотрено определение значения погрешности "в рабочих условиях", и в ограниченном числе точек, строгое соответствие такого метода поверке СИ не гарантировано. Такой метод скорее следует рассматривать как автоматизированную поднастройку СИ или автоматизированный метод получения поправки и внесения ее в результаты измерений. С точки зрения общих методов выявления погрешностей он базируется на измерении точной меры.
"Метод вспомогательных измерений" (измерений влияющих величин, выходящих за нормальные области значений) используется для определения значений поправок, компенсирующих погрешности из-за воздействия влияющих физических величин. Для учета такого воздействия на результаты измерений (для определения значений поправок) необходимо знать не только значения аргументов, которые получают с помощью "вспомогательных измерений", но и функции влияния на результаты измерений влияющих физических величин.
