q = -∆с. (2.7)
Однако ∆с., а следовательно, и q в зависимости от условий измерения может рассматриваться либо как детерминированная, либо как случайная величина. Например, если погрешность определяется только погрешностью СИ, то ∆с. — величина детерминированная. Если известен лишь диапазон изменения Дс, то она учитывается как случайная величина.
В отличие от случайной погрешности, характеристики и границы которой устанавливают методами математической статистики, границы и устранение систематических погрешностей осуществляют только с помощью соответствующих экспериментальных методов.
Если систематические погрешности невозможно исключить, то дают оценку доверительных границ неисключенной составляющей погрешностей (НСП). НСП результата измерения образуется из составляющих НСП метода, СИ или других источников. В частности, приведенная погрешность СИ и неточность изготовления меры есть исключенные систематические погрешности.
В качестве границ НСП принимают, например, пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей СИ, если случайные составляющие погрешности пренебрежимо малы.
Грубые погрешности измерений (промахи) могут сильно исказить х, σ и доверительный интервал, поэтому их исключение из серии измерений обязательно. Обычно они сразу видны в ряду полученных результатов, но в каждом конкретном случае это необходимо доказать. Существует ряд критериев для оценки промахов.
Критерий 3σ. В этом случае считается, что результат, возникающий с вероятностью Р ≤ 0,003, мало реален и его можно квалифицировать промахом, т. е. сомнительный результат xj отбрасывается, если
|х -хi|>3σ.
Величины х и σ вычисляют без учета хi. Данный критерий надежен при числе измерений n≥ 20,...,50.
Если п < 20, целесообразно применять критерий Романовского.
При этом вычисляют отношение |(хi –х)/ σ | = β и полученное значение β сравнивают с теоретическим β т — при выбираемом уровне значимости Р по табл. 2
Таблица 2
Уровень значимости βТ =f(n)
Вероятность Р
|
Число измерений
|
|
n =4
|
n =6
|
n =8
|
n =10
|
n =12
|
n =15
|
n =20
|
0,01
|
1,73
|
2,16
|
2,43
|
2,62
|
2,75
|
2,90
|
3,08
|
0,02
|
1,72
|
2,13
|
2,37
|
2,54
|
2,66
|
2,80
|
2,96
|
0,05
|
1,71
|
2,10
|
2,27
|
2,41
|
2,52
|
2,64
|
2,78
|
0,10
|
1,69
|
2,00
|
2,17
|
2,29
|
2,39
|
2,49
|
2,62
|
Обычно выбирают Р = 0,01-0,05, и если р > рт, то результат отбрасывают.
Пример. При диагностировании топливной системы автомобиля результаты пяти измерений расхода топлива составили 22, 24, 26, 28 и 48 л/100 км. Последний результат ставим под сомнение.
х = (22 + 24 + 26 + 28)/4 = 25 л/100 км;
σ = √(32 + 12 + (-1)2 = (-3)2)/4-1 = 2,6л/100км.
Поскольку п < 20, то по критерию Романовского при Р = 0,01 и п = 4 βт = 1,73:
β = |(25-4| = 8,80 > 1,73.
Критерий свидетельствует о необходимости отбрасывания последнего результата.
Если число измерений невелико (до 10), то можно использовать критерий Шовине. В этом случае промахом считается результат
хр если разность |х-хi| превышает значения σ, приведенные ниже в зависимости от числа измерений:
1,6 σ при n =3
1,7 σ при n =6
|х-хi| > 1,9 σ при n =8
2,0 σ при = n 10
Пример. Измерение силы тока дало следующие результаты: 10,07; 10,08; 10,10; 10,12; 10,13; 10,15; 10,16; 10,17; 10,20; 10,40 А. Необходимо проверить, не является ли промахом значение 10,40 Л?
Решение. Обработав данные, получим значения:
х = 10,16А ; σ = 0,094А.
По критерию Шовине |10,16-10,40|=|0,24|>20,094. Поэтому результат 10,40 является промахом.
Литература: 1 осн. [67-73], 3 осн. [3-93].
Достарыңызбен бөлісу: |