Повышение точности измерений особенно важно для технологических измерений. Для решения этой задачи применяются различные методы по уменьшению систематических и случайных погрешностей измерения.
Уменьшение случайной составляющей погрешности.
Уменьшения случайной составляющей погрешности измерений достигают путем увеличивают числа наблюдений. Оценку среднеквадратического отклонения результата измерения, которая определяет собой случайную погрешность, теоретически можно сделать, как угодно малой, увеличив число наблюдений n. На практике же в большинстве случаев трудно обеспечить постоянство самого объекта измерений в течение длительного времени, а это может при увеличении числа наблюдений n привести к увеличению погрешности, а не к ее уменьшению.
Другим методом повышения точности измерений за счет уменьшения случайной составляющей погрешности является использование параллельных одновременных измерений одной и той же величины. Для этого необходимо использовать сразу несколько средств измерений. Результаты наблюдений, полученных при этих измерениях, обрабатывают совместно. Теоретическая основа этого метода та же, что и предыдущего метода.
Уменьшение систематической составляющей погрешности.
К основным методам исключения систематической погрешности можно отнести: методы, основывающиеся на устранении источников систематической погрешности до начала измерений и методы исключения систематических погрешностей по окончании измерений. К числу последних относятся не только применение поправок и поправочных множителей, но и учет дополнительных погрешностей средств измерений.
Кроме этих методов применяют методы, позволяющие определять и исключать систематическую погрешность в процессе измерений. Они основываются на организации процесса измерений и обработки получаемой измерительной информации, которые обеспечивают исключение погрешности или ее определение. Причем применение таких методов возможно и целесообразно в тех случаях, когда известна природа исключаемой систематической погрешности. К числу этих методов относятся: метод замещения, метод компенсации погрешности по знаку и различные методы, базирующиеся на совместных или совокупных измерениях.
При использовании метода компенсации погрешности по знаку процесс измерения организуется таким образом, что известная систематическая погрешность входит в результат каждого из двух повторных измерений с противоположным знаком. Это позволяет после определения среднего арифметического значения исключить систематическую погрешность.
Сущность методов, базирующихся на совместных или совокупных измерениях применительно к уменьшению систематических погрешностей, состоит в том, что в процессе этих измерений изменяют параметр, отвечающий за возникновение систематической погрешности, или осуществляют измерение физической величины совместно и последовательно с несколькими вспомогательными мерами. В результате получают систему независимых уравнений, из решения которой определяют значения измеряемой физической величины уже с учетом систематической погрешности.
Наиболее радикальным путем повышения точности измерений при других равных условиях является использование более точных средств измерений.
В следующих статьях мы рассмотри другие методы повышения точности измерений. Подписывайтесь на наш канал!
