Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Выбор более (менее) точных методов и СИДля этих целей следует использовать рекомендации РМГ 64-2003 [9]. Основные способы следующие. 1. Замена СИ на более точное. Способ целесообразен в случае доминирования инструментальной составляющей погрешности измерений. 2. Выбор СИ с таким верхним пределом, чтобы ожидаемое значение измеряемой величины находилось в последней части диапазона. Способ целесообразен в случае, когда нормируется приведенная погрешность СИ и приводит к уменьшению относительной инструментальной погрешности. Имеем , , отсюда , где – нормирующее значение измеряемой величины – верхний предел или диапазон измерений СИ. Например, допустим, что весы имеют приведенную погрешность, равную 1%, и верхний предел измерений – 10 кг. Если измеряется масса порядка 3 кг, то получим результат измерений с относительной погрешностью, равной . Если измеряется масса порядка 8 кг, то получим результат измерений с относительной погрешностью, равной . Таким образом, удалось уменьшить относительную инструментальную погрешность практически в 3 раза. 3. Ограничение условий применения СИ. Способ целесообразен, когда доминируют дополнительные погрешности. Следует использовать специальные меры, снижающие влияние воздействующих величин (кондиционеры, обогреватели, экранирование, амортизаторы и т.д.). 4. Выполнение многократных наблюдений с последующим усреднением результатов. Способ эффективен при доминировании случайной составляющей погрешности. По результатам N проведенных наблюдений можно получить: · в качестве результата измерений – среднее арифметическое N наблюдений ; · в качестве оценки погрешности отдельного наблюдения – стандартное отклонение ; · в качестве оценки случайной составляющей погрешности результата измерений – стандартное отклонение среднего значения . Таким образом, результат измерений запишем в виде , а сам способ позволяет уменьшить случайную составляющую погрешности результата измерений в раз. 5. Автоматизация измерительных процедур. Мероприятие способствует исключению субъективных погрешностей. 6. Использование методов сравнения с мерой. Способ целесообразен, когда доминирует методическая составляющая погрешности измерений и приводит к уменьшению систематической составляющей погрешности измерений (это составляющая при каждом измерении остается, как правило, неизменной). Известны такие методы сравнения с мерой, как дифференциальный, нулевой и метод замещения. В рамках дифференциального метода на СИ воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. При этом величины должны незначительно отличаться друг от друга. Допустим, что необходимо измерить напряжение некоторого источника, значение которого составляет порядка Ux ≈ 0,95 В. Имеются вольтметры V1 и V2 с пределами измерений 1,0 и 0,1 В соответственно. Приведенная погрешность обоих СИ составляет 1%. Также в наличии есть образцовая мера напряжения Um ≈ 1,0 В, погрешность которой мала. Рассмотрим два варианта измерения напряжения неизвестного источника. Вариант 1 – используем вольтметр V1. Если измерить напряжение Ux непосредственно этим вольтметром, то получим результат с абсолютной погрешностью, равной 1 % от 1,0 В, т.е. – 0,01 В (см. левую часть рисунка 5). Вариант 2 – используем вольтметр V2 и меру Um. Если измерить разность напряжений вольтметром V2 (соединить источник и меру встречно), то абсолютная погрешность результата измерений будет равна 1 % от 0,1 В, т.е. – 0,001 В (см. правую часть рисунка 5). Таким образом, удается уменьшить погрешность результата измерений в 10 раз.
Рисунок 5 – Варианты соединения источника напряжения и вольтметра
При использовании нулевого метода результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на устройство сравнения доводят до нуля, например, при измерении массы на рычажных весах (см. рисунок 6).
Рисунок 6 – Измерение массы на рычажных весах – пример нулевого метода измерений
Метод замещения – это метод, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением. Причем сравнение с мерой производят разновременно. Наиболее известным методом этой группы является способ Борда – взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов. Шаг 1. На одну из чашек помещают измеряемую массу mx и весы уравновешивают гирями. Шаг 2. На той же чашке весов вместо измеряемой массы размещают известную массу mо (мера, гиря) и весы уравновешивают гирями вновь. Шаг 3. К значению меры следует прибавить величину, на которую изменилось показание весов на первом и втором шагах, получим . Таким образом, удается повысить точность измерений за счет отсутствия погрешности из-за неточности гирь и несимметричности плеч весов, ведь положение равновесия на рычажных весах характеризуется выражением (рисунок 7): , где mx, mг – значения массы взвешиваемого тела и гирь; L1, L2 – длины плеч рычагов весов.
Рисунок 7 – Симметричность рычажных весов
7. Использование информационной избыточности, возникающей в случае, когда количество измерительной информации больше минимально необходимого значения. Например, для измерения некоторой величины используем несколько одинаковых СИ с последующим усреднением их показаний (см. рисунок 8). Если все СИ имеют одинаковую относительную погрешность , то результат измерений и полученная погрешность будут равны , .
Рисунок 8 – Измерение несколькими СИ – пример информационной избыточности Таким образом, результат измерений запишем в виде , а сам способ позволяет уменьшить относительную погрешность результата измерений в раз. Если N СИ имеют различные относительные погрешности , то результат измерений и полученная погрешность будуь равны , .
|