Презентация Ошибка измерения, учет ошибки и шкалы прибора онлайн

Содержание слайда: СРС Ошибка измерения, учет ошибки и шкалы прибора Выполнил: Жакупов Д.С 201 стом. Проверил: Базарбек Ж.Б

Содержание слайда: План Введение Основная часть Использованная литература

Содержание слайда: Введение При анализе измерений следует четко разграничивать два понятия: истинные значения физических величин и их эмпирические проявления - результаты измерений. Истинные значения физических величин - это значения, идеальным образом отражающие свойства данного объекта как в количественном, так и в качественном отношении. Они не зависят от средств нашего познания и являются абсолютной истиной. Результаты измерений, напротив, являются продуктами нашего познания. Представляя собой приближенные оценки значений величин, найденные путем измерения, они зависят не только от них, но еще и от метода измерения, от технических средств, с помощью которых проводятся измерения, и от свойств органов чувств наблюдателя, осуществляющего измерения.

Содержание слайда: Ошибка измерения В результате измерения разным объектам приписываются различные значения на основе оценок, заданных нашими показателями. Дифференциация в оценках может возникать за счет двух основных источников. Первый источник – это величина реального проявления у объектов определенной степени или аспекта, интересующего нас свойства. Разные оценки возникают тогда, когда наши измерения действительно улавливают эту дифференциацию. В этом случае измерения отражают реальные различия между понятиями. Другой источник дифференциации значений – та величина, которая относится к самому измерению или к условиям его осуществления, что предопределяет наличие разных значений у разных объектов. В этой ситуации наши измерения не демонстрируют реальных различий между объектами, т.е. таких, которые отражают подлинную дифференциацию понятий, которые мы хотим измерять. Наблюдаемые нами в этом случае различия возникают из-за погрешностей в процедуре измерения.

Содержание слайда: Если бы наши измерения были совершенны, они бы демонстрировали только различия первого рода. Однако наши измерения крайне редко (если вообще когда-либо) бывают безупречными. Дифференциация значений, приписываемых разным объектам, неизбежно отражает не только реальные различия в степени проявления некоторого понятия, но и «искусственные» различия, обусловленные процессом измерения. Любая дифференциация значений, приписанных реальным объектам, обусловленная чем бы то ни было, кроме действительных различий, относится к ошибкам измерения. Они представляют собой не действительные различия между объектами, а различия, зарегистрированные ошибочно, из-за недочетов процесса измерения. Если бы наши измерения были совершенны, они бы демонстрировали только различия первого рода. Однако наши измерения крайне редко (если вообще когда-либо) бывают безупречными. Дифференциация значений, приписываемых разным объектам, неизбежно отражает не только реальные различия в степени проявления некоторого понятия, но и «искусственные» различия, обусловленные процессом измерения. Любая дифференциация значений, приписанных реальным объектам, обусловленная чем бы то ни было, кроме действительных различий, относится к ошибкам измерения. Они представляют собой не действительные различия между объектами, а различия, зарегистрированные ошибочно, из-за недочетов процесса измерения.

Содержание слайда: Погрешность измерения – оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. Погрешность измерения – оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. Поскольку выяснить с абсолютной точностью истинное значение любой величины невозможно, то невозможно и указать величину отклонения измеренного значения от истинного. (Это отклонение принято называть ошибкой измерения. В ряде источников, например, в БСЭ, термины ошибка измерения и погрешность измерения используются как синонимы, но согласно РМГ 29–99 термин ошибка измерения не рекомендуется применять как менее удачный) Возможно лишь оценить величину этого отклонения, например, при помощи статистических методов. При этом за истинное значение принимается среднестатистическое значение, полученное при статистической обработке результатов серии измерений. Это полученное значение не является точным, а лишь наиболее вероятным. Поэтому в измерениях необходимо указывать, какова их точность. Для этого вместе с полученным результатом указывается погрешность измерений. В зависимости от характеристик измеряемой величины для определения погрешности измерений используют различные методы.

Содержание слайда: Метод Корнфельда заключается в выборе доверительного интервала в пределах от минимального до максимального результата измерений, и погрешность как половина разности между максимальным и минимальным результатом измерения:

Содержание слайда: Классификация погрешностей Абсолютная погрешностъ – ΔX является оценкой абсолютной ошибки измерения. Величина этой погрешности зависит от способа её вычисления, который, в свою очередь, определяется распределением случайной величины Xmeas. При этом неравенство:   ΔX> | Xtrue − Xmeas |,   где Xtrue – истинное значение, а Xmeas – измеренное значение, должно выполняться с некоторой вероятностью близкой к 1. Если случайная величина Xmeas распределена по нормальному закону, то, обычно, за абсолютную погрешность принимают её среднеквадратичное отклонение. Абсолютная погрешность измеряется в тех же единицах измерения, что и сама величина.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Инструментальные / приборные погрешности – погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировкишкалы, ненаглядностью прибора. Инструментальные / приборные погрешности – погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировкишкалы, ненаглядностью прибора. Методические погрешности – погрешности, обусловленные несовершенством метода, а также упрощениями, положенными в основу методики. Субъективные / операторные / личные погрешности – погрешности, обусловленные степенью внимательности, сосредоточенности, подготовленности и другими качествами оператора. В технике применяют приборы для измерения лишь с определенной заранее заданной точностью – основной погрешностью, допускаемой нормали в нормальных условиях эксплуатации для данного прибора. Если прибор работает в условиях, отличных от нормальных, то возникает дополнительная погрешность, увеличивающая общую погрешность прибора. К дополнительным погрешностям относятся: температурная, вызванная отклонением температуры окружающей среды от нормальной, установочная, обусловленная отклонением положения прибора от нормального рабочего положения, и т.п. За нормальную температуру окружающего воздуха принимают 20°C, за нормальное атмосферное давление 101,325 кПа. Обобщенной характеристикой средств измерения является класс точности, определяемый предельными значениями допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими параметрами, влияющими на точность средств измерения; значение параметров установлено стандартами на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их точностные свойства, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств, так как точность зависит также от метода измерений и условий их выполнения. Измерительным приборам, пределы допускаемой основной погрешности которых заданы в виде приведенных основных (относительных) погрешностей, присваивают классы точности, выбираемые из ряда следующих чисел: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0)*10n, где показатель степени n = 1; 0; −1; −2 и т.д.

Содержание слайда: Случайная погрешность – погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т.п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений (например, при измерении диаметра тонкой проволоки, которая может иметь не совсем круглое сечение в результате несовершенства процесса изготовления), с особенностями самой измеряемой величины (например при измерении количества элементарных частиц, проходящих в минуту через счётчик Гейгера). Случайная погрешность – погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т.п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений (например, при измерении диаметра тонкой проволоки, которая может иметь не совсем круглое сечение в результате несовершенства процесса изготовления), с особенностями самой измеряемой величины (например при измерении количества элементарных частиц, проходящих в минуту через счётчик Гейгера). Систематическая погрешность – погрешность, изменяющаяся во времени по определенному закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т.п.), неучтёнными экспериментатором. Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность – непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Она представляет собой нестационарный случайный процесс. Грубая погрешность (промах) – погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Погрешности приборов Основной частью большинства измерительных приборов является шкала с нанесенными на ней делениями. Погрешность таких приборов составляет, как уже отмечалось, величину порядка половины цены деления шкалы в той ее части, где производится отсчет (шкала может быть и неравномерной). Поэтому, как правило, не следует стараться при измерениях оценивать на глаз малые доли деления, тем более, что при изготовлении прибора шкала обычно наносится в соответствии с его классом точности.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Оценка суммарной погрешности Погрешность результата измерений (состоящая из суммы случайных и неисключенных систематических погрешностей, принимаемых за случайные). Вычисляется по формуле

Содержание слайда:

Содержание слайда: Использованная литература Линник Ю.В., Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений, 2 изд., М., 1962; Большев Л.Н., Смирнов Н.В., Таблицы математической статистики, 2 изд., М., 1968; Новиков С.М., Жолдакова З.И., Румянцев Г.И. и др. Проблемы прогнозирования и оценки общей химической нагрузки на организм человека с применением компьютерных технологий // Гигиена и санитария. -1997. – №4. – с. 3–8; Новиков С.М. Алгоритмы расчета доз при оценке риска, обусловленного многосредовыми воздействиями химических веществ. – М., 1999; Постановление Главного государственного санитарного врача РФ N25 от 10.11.97 и Главного государственного инспектора РФ по охране природы №03–19/24–3483 от 10.11.97 «Об использовании методологи и оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Федерации»; Оценка рисков для организма человека, создаваемых химическими веществами: обоснование ориентировочных величин для установления предельно допустимых уровней экспозиции по показателям влияния на состояние здоровья. Гигиенические критерии качества окружающей среды, 170. – ВОЗ, Женева, 1995; Большаков А.М., Крутько В.Н., Пуцилло Е.В. Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения. – М., 1999.