Летучка 1. Поясните суть терминов качество, погрешность и точность измерения. В чем причины появления погрешностей

Скачать 84.55 Kb. Название Поясните суть терминов качество, погрешность и точность измерения. В чем причины появления погрешностей Анкор Летучка 1.docx Дата 27.04.2017 Размер 84.55 Kb. Формат файла Имя файла Летучка 1.docx Тип Документы #4090

Поясните суть терминов качество, погрешность и точность измерения. В чем причины появления погрешностей? Качество измерения- характеризует близость результата измерений к истинному значению. Погрешностью результата измерения называется отклонение найденного значения от истинного значения измеряемой физической величины Погрешность средства измерения - разность между показаниями средства измерения и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины Позитивной характеристикой качества измерений является точность измерения. Причины появления погрешностей: наблюдатель, условия измерения,средство измерения,объект исследования,метод измерения. По каким признакам классифицируют погрешности измерений? По зависимости от величины- аддитивн,мультиплик. По месту возникновения – методич,лич,инструмент. По хар-ру измерения – сист,случ,грубые По хар-ру проявления – статич,динамич По способу выражения – абсолют,относ,приведен По условиям возникновения – осн,доп Поясните аналитическим и графическим способами разницу между аддитивной и мультипликативной погрешностями? Мульт. – Аддитив. - Какими свойствами обладают систематические и случайные погрешности? Что называют грубыми погрешностями (промахами)? Сист. Погр-ть – погр-ть,остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же ФВ Случ.погр-ть – погр-ть,изменяющаяся случайно при повторных измерениях одной и той же величины(различные рез-ты получаются) Грубая(промах)- погр-ть измерения,сущ-но превышающая ожидаемую в данных условиях погр-ть В чем причина инструментальных, методических и личных погрешностей? Инстр-ные – погр-ти,которые опр-ются погр-тями СИ и вызываются несовершенством принципа действия,неточностью градуировки шкалы,ненаглядностью прибора Мет- погр-ти,обусловленные несовершенством метода,а также упрощениями,положенными в основу методики Личные- погр-ти,обусловленные степенью внимательности,сосредоточенности,подготовленности др. качествами оператора Какими выражениями описываются абсолютные, относительные и приведенные погрешности? Относит - Абсолют - Приведенная – Поясните понятия основная и дополнительная погрешность. Осн-ая – в норм условиях(где,условия,влияющие на рез-ты измерения величины находяся в установленных пределах) Доп – погр-ти при отклонении от норм условий В чем разница между погрешностями взаимодействия и динамической погрешностью? Статическая погр-ть – возникает в процессе измерения постоянной (не изменяющейся во времени) Динамич- обусловлена реакцией СИ на скорость(частоту) изменения вх сигнала (при измерении переменных величин) Какие источники возникновения систематических погрешностей Вы знаете? Приведите примеры источников. Источники погрешностей: оператор, условия измерения,средство измерения,объект исследования. В чем различие переменных и постоянных систематических погрешностей? Дайте определение и приведите примеры. Постоянные- такие сист погр-ти,которые остаются неизменными(сохр. Знак и величины) в течение всей серии измерений(неправильная установка начала отсчета,неправ. Градуировка шкалы) Переменные – погр-ти,изменящиеся в процессе измерения(поргрессивные,периодические,приизмерении эл. Параметров,при методе замещения,например) В чем опасность не исключенной систематической погрешности? Какое необходимо выполнить условие для обнаружения систематической погрешности? Не обнаруженная сист. погр-ть устойчиво искажает рез-ты измерения Пост. Сист. погр-ть можно обнаружить только путем сравнения рез-тов изм-ий с др более точными Какие меры профилактики систематических погрешностей Вы знаете? Подготовка раб места,термостатирование,вентиляция,экранирование,виброзащита,выбор метода и СИ и т д Какие методы снижения систематических погрешностей в процессе измерений Вы знаете? В чем суть методов замещения и компенсации погрешности по знаку? Замещения,автоматич. Компенсации,противопоставления,рандомизации,симметричны изм-ий Мет зам-я – суть в том,что измеряемый объект заменяют изв мерой Мет комп по знаку- изм-ия проводят дважды так,чтобы погр-ть входила в рез-ты с противоположным знаком и берут среднее значение рез-тов В чем суть методов снижения систематической погрешности: рандомизации, противопоставления и автоматической компенсации? Приведите поясняющие примеры. Рандомизация – перевод в случайные(например,если измерить напряжение несколькими вольтметрами разных типов одновременно и усреднить ре-ты набдюдения,то можно ожидать,что сист методич погр-ть и инструм погр-ти случ выбора приборов Противопоставления- проводят два наблюдения,но измерения строят так.чтобы погр-ть,подлежащая исключению входила в рез-ты наблюдения в виде коэффициентов(при изм-ии сопротивления с помощью равноплечевой мост схемы после уравновешивания моста меняют местами изм. И уравновешивающее сопротивления,и равновесив мост,вноиь повторяют изм-ия Автоматич компенсация- применяется в средствах измерения со встроенными микропроцессорами и встроенными парами повышенной точности Какие методы снижения переменной систематической погрешности Вы знаете? Поясните суть метода и способы обработки результатов измерений. Метод симметричных наблюдений,графич метод, метод анализа знаков неисправленных случ погр-тей Метод анализа знаков неисправленных случайных погрешностей. Когда знаки неисправленных случайных погрешностей чередуются с некоторой закономерностью, имеет место переменная систематическая погрешность. Если у случайных погрешностей последовательность знаков «+» сменяется последовательностью знаков «-» или наоборот, то присутствует монотонно изменяющаяся систематическая погрешность. Если же у случайных погрешностей группы знаков «+» и «-» чередуются, то имеет место периодическая систематическая погрешность. Графический метод является наиболее простым методом, используемым для обнаружения переменной систематической погрешности в ряде результатов наблюдений. При этом методе рекомендуется построить график, на котором нанесены результаты наблюдений в той последовательности, в какой они были получены. На графике через точки наблюдений проводят плавную линию, которая выражает тенденцию результата измерения, если она существует. Если тенденция не прослеживается, то переменную систематическую погрешность считают практически отсутствующей. Метод симметричн. Наблюдений – заключается в том,что наблюдения выполняются через одинаковые промежутки времени в течение опр. Времен.интервала.При обработке рез-тов наблюдений используется тот факт,что погр-ть средн значения любой парынабдюдений,симметричных относительно середины врем иртервала,равна погр-ти рез-та наблюдения,соответствующего средней точке интервал. Так удается исключитьвлияние погр-тей,обусловленных постепенным падением напряжения источника питания Какие методы снижения систематической погрешности после проведения измерений Вы знаете? В чем суть этих методов. Метод введения поправок позволяет достаточно просто вычислять и исключать из результата измерения систематические погрешности. Поправка С – величина, одноименная с измеряемой xи, вводимая в результат измерения x = xи+ Δc + C с целью исключения систематической погрешности. В случае принимают С = - Δc и систематическая погрешность полностью исключается из результата измерения. Поправки определяют экспериментально или путем специальных теоретических исследований и задают в виде формул, графиков или таблиц. Метод анализа знаков неисправленных случайных погрешностей. Когда знаки неисправленных случайных погрешностей чередуются с некоторой закономерностью, имеет место переменная систематическая погрешность. Если у случайных погрешностей последовательность знаков «+» сменяется последовательностью знаков «-» или наоборот, то присутствует монотонно изменяющаяся систематическая погрешность. Если же у случайных погрешностей группы знаков «+» и «-» чередуются, то имеет место периодическая систематическая погрешность. Графический метод является наиболее простым методом, используемым для обнаружения переменной систематической погрешности в ряде результатов наблюдений. При этом методе рекомендуется построить график, на котором нанесены результаты наблюдений в той последовательности, в какой они были получены. На графике через точки наблюдений проводят плавную линию, которая выражает тенденцию результата измерения, если она существует. Если тенденция не прослеживается, то переменную систематическую погрешность считают практически отсутствующей Как оценить, что в значениях измерений одной и той же величины присутствует случайная составляющая погрешности? Если проводятся измерения одной и той же величины в одинаковых условиях, но получаются различные результаты, отличающиеся друг от друга, это свидетельствует о наличии в них случайных погрешностей Каков алгоритм построения гистограммы распределения плотности вероятности случайных измерений? Как построить кривую одномерной плотности распределения вероятности случайных измерений? Алгоритм: 1)расположить рез-ты измерения в порядке возрастания x=xmax-xmin ,2)определить размах ряда x=xmax-xmin ,3)разделить размах ряда k равных интервала Δx=x/k, 4) подсчитать кол-во наблюдений,попадающих в каждый интервал, 5)изобразить графически рез-ты гистограммы Что из себя представляет дифференциальный и интегральный законы распределения случайных величин? Поясните ответ рисунком. Какие числовые характеристики применяются для количественных оценок дискретной случайной величины? В качестве числовых хар-к применяют моменты случ величин: нач и центр(некоторые средн значения) Поясните требования оценки случайных величин: состоятельность, несмещенность, эффективность. Состоятельность-При увеличении числа наблюдений оценка стремится к истинному значению оцениваемой величины Несмещенность- Математическое ожидание оценки равно истинному значению оцениваемой величины Эффективность - Оценка с наименьшей дисперсией Поясните условие возникновения нормального закона распределения случайных величин и укажите свойства этого распределения. По каким формулам находятся количественные оценки распределения СВ: математического ожидания и СКО? Нормальное распределение случайных погрешностей возникает тогда, когда на результат измерения действует множество случайных возмущений, ни одно из которых не является преобладающим Свойства нормального распределения: Кривая нормального распределения погрешностей симметрична относительно оси ординат; Погрешности, одинаковые по величине, но противоположные по знаку, имеют одинаковую плотность вероятностей, т.е. при большом числе наблюдений встречаются одинаково часто; Математическое ожидание случайной погрешности равно нулю Какой вид имеет кривая плотности распределения СВ при равномерном законе распределения? Напишите аналитическое выражение равномерного распределения. Р(х)=с, при х1≤х≤х2; Р(х)=0, при х<�х1 и х> х2 Какие варианты применяются для количественной оценки случайной величины? Поясните термины предельная погрешность, доверительные интервалы и вероятность. Для количественной оценки случайных погрешностей и установления границ случайной погрешности результата измерения могут использоваться: предельная погрешность, интервальная (квантильная) оценка, числовые характеристики закона распределения Предельная погрешность Δm - погрешность, больше которой в данном измерительном эксперименте не может появиться доверительным интервалом от -Δx(РД) до +Δx(РД), на котором с заданной доверительной вероятностью РД встречаются Р·100% всех возможных значений случайной погрешности. Вероятность - Числ хар-ка степени возможности появлениякакого-либо опр события в тех или иных опр-нных,могущих повторяться неограниченное число раз условиях Какие типы погрешностей присутствуют в отсчете прямого однократного измерения? Инструментальная,методич и личная Какие особенности прямого однократного измерения с точным оцениванием погрешности Вы знаете? - нет смысла в многократн изм-ях - однокр изм-я недопустимы - учитываются и случ и неискл сист погр-ти Как определить границы неисключенных систематических погрешностей и параметры случайных составляющих при однократном измерении? дов гр-цы неискл сист погр-ти дов гр-цы составляющей случ погр-ти Как оценить при однократном измерении доверительные границы случайных составляющих погрешности результата измерения при заранее определенных СКО σi или доверительных границах Di случайных погрешностей измерения? Как оценить при однократном измерении параметры случайной погрешности результата измерения, если известны доверительные границы неисключенных погрешностей θi и СКО S2(Ā) случайных составляющих результата измерения? Что принимают в качестве результата измерения и как оценивают погрешность при однократном измерении с приближенным оцениванием погрешности? Приведите форму записи результата измерения и формулу оценки погрешности. В основе приближенного оценивания погрешности нелинейных косвенных измерений лежит линеаризация функции А=f(x1, х2, …хn) и дальнейшая обработка результатов, как при линейных измерениях. уравнение измерений имеет вид А=Σbiхi При малом числе аргументов (меньше пяти) оценку погрешности можно получить ΔA=Δх1+Δх2+ …+ Δхn Статическое суммирование Как осуществить оценку погрешности линейных косвенных измерений при числе аргументов менее пяти? ΔA=Δх1+Δх2+ …+ Δхn Какие правила оценивания результатов косвенных измерений Вам известны? Правила оценивания погрешности результата косвенного измерения: Правило 1. Погрешности в суммах и разностях. Если х1 и х2 измерены с погрешностями Δх1 и Δх2 и измеренные значения используются для вычисления суммы или разности А = х1 ± х2, то суммируются абсолютные погрешности (без учета знака): ΔA=Δх1+Δх2 Правило 2. Погрешности в произведениях и частных. Если измеренные значения х1 и х2 используются для вычисления А = х1·х2 или А = х1/х2, то суммируются относительные погрешности δA = δх1+δх2, где δх = Δх/х. Правило 3. Измеренная величина умножается на точное число (константу). Если х используется для вычисления произведения А = В∙х, в котором В не имеет погрешности, то δA = |B|δх. Правило 4. Возведение в степень. Если х используется для вычисления степени А = хn, то δА = nδх. Правило 5. Погрешность в произвольной функции одной переменной. Если х используется для вычисления функции А(х), то