Page 5 - 6832

Практичне значення сформульованих принципів оцінювання похибок вимірювань зводиться до
наступного. З одного боку, вони відображують основні цілі, на досягнення яких направлена
процедура оцінювання. Одна з них – дати об’єктивне уявлення про точність (невизначеність)
отриманого результату вимірювання, яке відповідає вимірювальній задачі. Інша ціль – забезпечити
можливість зіставлення між собою результатів вимірювань даного розміру фізичної величини,
отриманих, у загальному випадку, за допомогою різних методів, засобів і в різних умовах
вимірювань. З другого боку, наведені принципи визначають основні особливості обробки результатів
вимірювань як прикладної математичної задачі:
- обробці підлягають принципово неточні вихідні дані;
- точність методів обробки повинна бути узгоджена (не повинна бути завищеною) з потрібною
точністю результату вимірювань і точністю вихідних даних;
- методи обробки, що використовуються, повинні бути стійкими, тобто зберігати свою точність
при змінюванні вихідних даних у встановлених границях.
У цілому можна стверджувати, що для обробки вихідних даних при оцінюванні похибки
результату вимірювань необхідно використовувати надійні приблизні методи, які базуються скоріше
на «математиці нерівностей», ніж на «математиці точних співвідношень».
Оцінка похибки є однією з двох цілей аналізу похибок вимірювань. Інша ціль полягає в
зменшенні похибки вимірювань взагалі або окремих її складових зокрема. Відміна цих цілей
обумовлює різні вимоги до способів описування похибок. Так, оцінювання похибок є по суті
знаходженням їх узагальнених характеристик. Протилежно цьому, зменшення похибок потребує
виявлення основних впливових величин (факторів) і вивчення залежностей від них похибок
вимірювань [52].
Таким чином, опис похибок на етапі вимірювань, що передує обробці, повинен бути найбільш
повним і точним, якщо мати на увазі введення поправок та усереднення. Це припускає виявлення
джерел систематичних складових похибки та вивчення характеру залежності таких складових у часі,
а також перевірку статистичної стійкості випадкових складових і дослідження їх законів розподілу
ймовірностей.
Загальна схема оцінювання похибки вимірювань наступна:
- виявлення джерел похибок та їх аналіз;
- складення моделі похибок і визначення (виявлення) її характеристик (показників, параметрів);
- вибір і обґрунтування методів оцінки встановлених характеристик похибки;
- оцінка (обчислення) характеристик похибки за обраними методами.
2 Оцінка результату і похибки прямих вимірювань
В залежності від поставленої задачі прямі вимірювання можуть проводитися з одноразовими і
багаторазовими спостереженнями. Прямі одноразові вимірювання є найбільш розповсюдженими в
практиці технічних вимірювань, оскільки точність їх результатів у звичайних умовах, як правило,
достатня, і водночас вони відрізняються простотою вимірювального експерименту, високою
продуктивністю (числом вимірювань за одиницю часу) і незначними витратами, для їх проведення не
ставляться високі вимоги до кваліфікації експериментатора. За цими показниками вони значно
перевищують інші методи вимірювань. Прямі багаторазові вимірювання застосовуються у тому разі,
коли необхідно забезпечити підвищену точність результатів вимірювань, яка досягається за рахунок
зменшення випадкової складової похибки вимірювань усередненням (статистичною обробкою)
результатів спостережень вимірюваної величини того самого розміру. Їх доцільно проводити тоді,
коли випадкова похибка результату вимірювань є переважаючою у порівнянні з систематичною.
Багаторазові вимірювання відрізняються підвищеними складністю, трудомісткістю і витратами, тому
їх доцільність переконливо обґрунтується. Найчастіше вони застосовуються при виконанні наукових
експериментів і проведенні метрологічних досліджень. Особливості в організації вимірювального
експерименту при виконанні одноразових і багаторазових прямих вимірювань визначають
відмінність у методиках оцінки їх результатів і похибок. Переходячи до оцінки похибок результату
прямих вимірювань, необхідно чітко відрізняти похибку результату вимірювання і похибку ЗВТ.
3 Оцінка похибки прямих одноразових вимірювань
Для прямих одноразових вимірювань характерними є:
1. З множини можливих показів результату вимірювання використовується лише один.
2. Потрібен певний обсяг апріорної інформації та її аналіз. Ця інформація стосується всіх
компонентів процесу вимірювання: властивостей фізичної моделі об’єкта вимірювання, методу
4