Абсолютна точність. Абсолютна та відносна похибка

У процесі виміру чогось потрібно враховувати, що отриманий результат ще нескінченний. Щоб точніше вирахувати шукану величину, необхідно враховувати похибку. Вирахувати її досить просто.

Як знайти похибку – обчислення

Різновиди похибок:

  • відносна;
  • абсолютна.

Що потрібно для обчислення:

  • калькулятор;
  • результати кількох вимірів однієї величини.

Як знайти похибку – послідовність дій

  • Виміряйте величину 3-5 разів.
  • Складіть усі результати та розділіть отримане число на їх кількість. Це число є дійсним значенням.
  • Обчисліть абсолютну похибку шляхом віднімання отриманого в попередній дії значення результатів вимірювань. Формула: ∆Х = Хісл - Хіст. У результаті обчислень можна отримати як позитивні, і негативні значення. У будь-якому випадку береться модуль результату. Якщо необхідно дізнатися абсолютну похибку суми двох величин, то обчислення проводяться згідно з такою формулою: ∆(Х+Y) = ∆Х+∆Y. Вона також працює за необхідності розрахунку похибки різниці двох величин: ∆(Х-Y) = ∆Х+∆Y.
  • Дізнайтеся про похибку для кожного з вимірювань. У такому разі потрібно розділити отриману абсолютну похибку на дійсне значення. Потім помножте частки на 100%. ε(x)=Δx/x0*100%. Значення можна і не переказувати у відсотки.
  • Щоб отримати точніше значення похибки, необхідно знайти середнє відхилення. Шукається воно досить просто: обчисліть квадрати всіх значень абсолютної похибки, а потім знайдіть їхню суму. Отриманий результат необхідно розділити на число (N-1), у якому N – число всіх вимірів. Остання дія стане вилучення кореня з отриманого результату. Після таких обчислень буде отримано середнє відхилення, яке зазвичай характеризує похибку вимірювань.
  • Для знаходження граничної абсолютної похибки необхідно знайти найменше число, яке за своїм значенням дорівнює або перевищує значення абсолютної похибки.
  • Гранична відносна похибка шукається таким самим методом, тільки потрібно знаходити число, яке більше або дорівнює значенням відносної похибки.


Похибки вимірів виникають з різних причин і впливають на точність отриманого значення. Знаючи, чому похибка дорівнює, можна дізнатися більш точне значення проведеного вимірювання.

Терміни помилка виміруі похибка вимірюваннявикористовуються як синоніми.) Можливо лише оцінити величину цього відхилення, наприклад, за допомогою статистичних методів. При цьому за справжнє значення набуває середньостатистичного значення, отриманого при статистичній обробці результатів серії вимірювань. Це отримане значення перестав бути точним, лише найімовірнішим. Тому у вимірах необхідно вказувати, яка їхня точність . Для цього разом із отриманим результатом вказується похибка вимірів. Наприклад, запис T=2.8±0.1 c. означає, що дійсне значення величини Tлежить в інтервалі від 2.7 с.до 2.9 с.деякою обумовленою ймовірністю (див. довірчий інтервал, довірча ймовірність, стандартна помилка).

У 2006 році на міжнародному рівні було прийнято новий документ, що диктує умови проведення вимірювань та встановив нові правила звірення державних еталонів. Поняття «похибка» почало старіти, натомість було запроваджено поняття «невизначеність вимірів».

Визначення похибки

Залежно від характеристик вимірюваної величини визначення похибки вимірювань використовують різні методи.

  • Метод Корнфельда, полягає у виборі довірчого інтервалу в межах від мінімального до максимального результату вимірювання, і похибка як половина різниці між максимальним і мінімальним результатом вимірювання:
  • Середня квадратична похибка:
  • Середня квадратична похибка середнього арифметичного:

Класифікація похибок

За формою подання

  • Абсолютна похибка - Δ Xє оцінкою абсолютної помилки виміру. Розмір цієї похибки залежить від способу її обчислення, який, своєю чергою, визначається розподілом випадкової величини X meas . При цьому рівність:

Δ X = | X trueX meas | ,

де X true - справжнє значення, а X meas - виміряне значення має виконуватися з деякою ймовірністю близькою до 1. Якщо випадкова величина X meas розподілена за нормальним законом , то, як правило, за абсолютну похибку приймають її середньоквадратичне відхилення . Абсолютна похибка вимірюється у тих самих одиницях виміру, як і сама величина.

  • Відносна погрішність- Відношення абсолютної похибки до того значення, яке приймається за істинне:

Відносна похибка є безрозмірною величиною, або вимірюється у відсотках.

  • Наведена похибка- відносна похибка, виражена ставленням абсолютної похибки засобу вимірювань до умовно прийнятого значення величини, постійному у всьому діапазоні вимірювань або в частині діапазону. Обчислюється за формулою

де X n- нормуюче значення, яке залежить від типу шкали вимірювального приладу та визначається за його градуюванням:

Якщо шкала пристрою одностороння, тобто. нижня межа вимірювань дорівнює нулю, то X nвизначається рівною верхній межі вимірювань;
- якщо шкала приладу двостороння, то нормуюче значення дорівнює ширині діапазону вимірювання приладу.

Наведена похибка – безрозмірна величина (може вимірюватися у відсотках).

Через виникнення

  • Інструментальні/приладові похибки- похибки, які визначаються похибками засобів вимірювань, що застосовуються, і викликаються недосконалістю принципу дії, неточністю градуювання шкали, ненаглядністю приладу.
  • Методичні похибки- похибки, зумовлені недосконалістю методу, і навіть спрощеннями, покладеними основою методики.
  • Суб'єктивні / операторні / особисті похибки- Похибки, зумовлені ступенем уважності, зосередженості, підготовленості та іншими якостями оператора.

У техніці застосовують прилади для вимірювання лише з певною заздалегідь заданою точністю – основною похибкою, яка допускається нормалі в нормальних умовах експлуатації для даного приладу.

Якщо прилад працює в умовах, відмінних від нормальних, виникає додаткова похибка, що збільшує загальну похибку приладу. До додаткових похибок відносяться: температурна, викликана відхиленням температури навколишнього середовища від нормальної, настановна, обумовлена ​​відхиленням положення приладу від нормального робочого положення тощо. За нормальну температуру навколишнього повітря приймають 20°С, нормальний атмосферний тиск 01,325 кПа.

Узагальненою характеристикою засобів вимірювання є клас точності, що визначається граничними значеннями основної і додаткової похибок, що допускаються, а також іншими параметрами, що впливають на точність засобів вимірювання; значення параметрів встановлено стандартами окремі види засобів вимірів. Клас точності засобів вимірювань характеризує їх точнісні властивості, але не є безпосереднім показником точності вимірювань, що виконуються за допомогою цих засобів, оскільки точність залежить також від методу вимірювання та умов їх виконання. Вимірювальним приладам, межі основної похибки яких задані у вигляді наведених основних (відносних) похибок, присвоюють класи точності, що вибираються з ряду наступних чисел: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 5,0; 6,0) * 10n, де n = 1; 0; -1; -2 і т.д.

За характером прояву

  • Випадкова похибка- похибка, що змінюється (за величиною та по знаку) від виміру до виміру. Випадкові похибки можуть бути пов'язані з недосконалістю приладів (тертя в механічних приладах тощо), трясінням у міських умовах, з недосконалістю об'єкта вимірювань (наприклад, при вимірюванні діаметра тонкого дроту, який може мати не зовсім круглий переріз внаслідок недосконалості процесу виготовлення) ), з особливостями самої вимірюваної величини (наприклад при вимірі кількості елементарних частинок, що проходять за хвилину через лічильник Гейгера).
  • Систематична похибка- похибка, що змінюється у часі за певним законом (приватним випадком є ​​постійна похибка, що не змінюється з часом). Систематичні похибки можуть бути пов'язані з помилками приладів (неправильна шкала, калібрування тощо), неврахованими експериментатором.
  • Прогресуюча (дрейфова) похибка- Непередбачувана похибка, що повільно змінюється в часі. Вона є нестаціонарним випадковим процесом.
  • Груба похибка (промах)- похибка, що виникла внаслідок недогляду експериментатора або несправності апаратури (наприклад, якщо експериментатор неправильно прочитав номер розподілу на шкалі приладу, якщо сталося замикання електричного ланцюга).

Нехай деяка випадкова величина aвимірюється nразів у однакових умовах. Результати вимірів дали набір nрізних чисел

Абсолютна похибка- Розмірна величина. Серед nзначень абсолютних похибок обов'язково зустрічаються як позитивні, і негативні.

За найбільш ймовірне значення величини азазвичай приймають середнє арифметичнезначення результатів вимірів

.

Чим більша кількість вимірів, тим ближче середнє значення до істинного.

Абсолютною похибкоюi

.

Відносною похибкоюi-го виміру називається величина

Відносна похибка – величина безрозмірна. Зазвичай відносна похибка виражається у відсотках, при цьому e iпримножують на 100%. Розмір відносної похибки характеризує точність виміру.

Середня абсолютна похибкавизначається так:

.

Наголосимо на необхідності підсумовування абсолютних значень (модулів) величин D а i.В іншому випадку вийде тотожний нульовий результат.

Середньою відносною похибкоюназивається величина

.

При великій кількості вимірів.

Відносну похибку можна як значення похибки, що припадає на одиницю вимірюваної величини.

Про точність вимірів судять виходячи з порівняння похибок результатів вимірів. Тому похибки вимірів виражають у такій формі, щоб для оцінки точності достатньо було зіставити тільки одні похибки результатів, не порівнюючи при цьому розміри об'єктів, що вимірюваються або знаючи ці розміри вельми наближено. З практики відомо, що абсолютна похибка виміру кута залежить від значення кута, а абсолютна похибка вимірювання довжини залежить від значення довжини. Чим більше значення довжини, тим за даного методу та умов вимірювання абсолютна похибка буде більшою. Отже, за абсолютною похибкою результату про точність вимірювання кута можна судити, а про точність вимірювання довжини не можна. Вираз похибки у відносній формі дозволяє порівнювати у відомих випадках точність кутових та лінійних вимірів.


Основні поняття теорії ймовірності. Випадкова похибка.

Випадковою похибкою називають складову похибки вимірювань, що змінюється випадковим чином при повторних вимірах однієї й тієї величини.

При проведенні з однаковою ретельністю і в однакових умовах повторних вимірювань однієї і тієї ж постійної незмінної величини ми отримуємо результати вимірювань – деякі з них відрізняються один від одного, а деякі збігаються. Такі розбіжності у результатах вимірів свідчать про наявність у яких випадкових складових похибки.

Випадкова похибка виникає при одночасному впливі багатьох джерел, кожен з яких сам по собі непомітно впливає на результат вимірювання, але сумарний вплив всіх джерел може виявитися досить сильним.

Випадкові помилки є неминучим наслідком будь-яких вимірів та обумовлені:

а) неточністю відліків за шкалою приладів та інструментів;

б) не ідентичність умов повторних вимірів;

в) безладними змінами зовнішніх умов (температури, тиску, силового поля тощо), які неможливо контролювати;

г) усіма іншими впливами на вимірювання, причини яких нам невідомі. Величину випадкової похибки можна звести до мінімуму шляхом багаторазового повторення експерименту та відповідної математичної обробки отриманих результатів.

Випадкова помилка може набувати різних за абсолютною величиною значення, передбачити які для даного акта вимірювання неможливо. Ця помилка однаково може бути як позитивною, так і негативною. Випадкові помилки завжди є в експерименті. За відсутності систематичних помилок вони спричиняють розкид повторних вимірів щодо справжнього значення.

Припустимо, що з допомогою секундоміра вимірюють період коливань маятника, причому вимір багаторазово повторюють. Похибки пуску та зупинки секундоміра, помилка у величині відліку, невелика нерівномірність руху маятника – все це викликає розкид результатів повторних вимірів і тому може бути віднесено до категорії випадкових помилок.

Якщо інших помилок немає, то одні результати виявляться дещо завищеними, а інші дещо заниженими. Але якщо, крім цього, годинник ще й відстає, то всі результати будуть занижені. Це вже систематична помилка.

Деякі фактори можуть викликати одночасно систематичні та випадкові помилки. Так, включаючи і вимикаючи секундомір, ми можемо створити невеликий нерегулярний розкид моментів пуску та зупинки годинника щодо руху маятника і внести тим самим випадкову помилку. Але якщо до того ж ми щоразу поспішаємо включити секундомір і трохи запізнюємося вимкнути його, це призведе до систематичної помилки.

Випадкові похибки викликаються помилкою паралаксу при відліку поділів шкали приладу, струсі фундаменту будівлі, впливом незначного руху повітря тощо.

Хоча виключити випадкові похибки окремих вимірів неможливо, математична теорія випадкових явищ дозволяє зменшити вплив цих похибок на остаточний результат вимірів. Нижче буде показано, що для цього необхідно зробити не один, а кілька вимірювань, причому чим менше значення похибки ми хочемо отримати, тим більше вимірювань потрібно провести.

У зв'язку з тим, що виникнення випадкових похибок неминуче і неусувно, основним завданням будь-якого процесу виміру є доведення похибок до мінімуму.

В основі теорії похибок лежать два основні припущення, що підтверджуються досвідом:

1. При великому числі вимірів випадкові похибки однакової величини, але різного знака, тобто похибки у бік збільшення та зменшення результату трапляються досить часто.

2. Великі по абсолютній величині похибки зустрічаються рідше, ніж малі, отже, ймовірність виникнення похибки зменшується зі зростанням її величини.

Поведінка випадкових величин описують статистичні закономірності, що є предметом теорії ймовірностей. Статистичним визначенням ймовірності w iподії iє відношення

де n- загальна кількість дослідів, n i- кількість дослідів, у яких подія iсталося. При цьому загальна кількість дослідів має бути дуже великою. n®¥). При великій кількості вимірів випадкові помилки підпорядковуються нормальному розподілу (розподіл Гаусса), основними ознаками якого є:

1. Чим більше відхилення значення виміряної величини від істинного, тим менша ймовірність такого результату.

2. Відхилення обидві сторони від справжнього значення рівноймовірні.

З наведених вище припущень випливає, що зменшення впливу випадкових помилок необхідно зробити вимір цієї величини кілька разів. Припустимо, що вимірюємо деяку величину x. Нехай зроблено nвимірювань: x 1, x 2, ... x n- тим самим методом і з однаковою ретельністю. Очікується, що число dnотриманих результатів, які лежать у деякому досить вузькому інтервалі від xдо x + dx, має бути пропорційно:

Величині взятого інтервалу dx;

Загальній кількості вимірів n.

Ймовірність dw(x) того, що деяке значення xлежить в інтервалі від xдо x + dx,визначається так :

(при числі вимірів n ®¥).

Функція f(х) називається функцією розподілу або щільністю ймовірності.

Як постулат теорії помилок приймається, що результати прямих вимірювань та їх випадкові похибки при великій їх кількості підпорядковуються закону нормального розподілу.

Знайдена Гаусом функція розподілу безперервної випадкової величини xмає такий вигляд:

де mіs - параметри розподілу .

Параметр нормального розподілу дорівнює середньому значенню á xñ випадкової величини, яка при довільній відомій функції розподілу визначається інтегралом

.

Таким чином, величина m є найімовірнішим значенням вимірюваної величини x, тобто. її найкращою оцінкою.

Параметр s 2 нормального розподілу дорівнює дисперсії D випадкової величини, що у загальному випадку визначається наступним інтегралом

.

Квадратний корінь із дисперсії називається середнім квадратичним відхиленням випадкової величини.

Середнє відхилення (похибка) випадкової величини визначається за допомогою функції розподілу наступним чином

Середня похибка вимірювань ásñ, обчислена за функцією розподілу Гаусса, співвідноситься з величиною середнього квадратичного відхилення s наступним чином:

< s > = 0,8s.

Параметри s і m пов'язані між собою так:

.

Цей вираз дозволяє знаходити середнє квадратичне відхилення s якщо є крива нормального розподілу.

Графік функції Гауса представлений малюнки. Функція f(x) симетрична щодо ординати, проведеної в точці x = m; проходить через максимум у точці x = m і має перегин у точках m±s. Таким чином, дисперсія характеризує ширину функції розподілу або показує, наскільки широко розкидані значення випадкової величини щодо її істинного значення. Чим точніше виміру, тим ближчі один до справжнього значення результати окремих вимірів, тобто. величина s – менше. На малюнку A зображено функцію f(x) для трьох значень s .

Площа фігури, обмеженою кривою f(x) і вертикальними прямими, проведеними з точок x 1 і x 2 (рис.б) , чисельно дорівнює ймовірності потрапляння результату виміру в інтервал D x = x 1 - x 2 яка називається довірчою ймовірністю. Площа під усією кривою f(x) дорівнює ймовірності влучення випадкової величини в інтервал від 0 до ¥, тобто.

,

оскільки можливість достовірного події дорівнює одиниці.

Використовуючи нормальний розподіл, теорія помилок ставить і вирішує дві основні задачі. Перша – оцінка точності проведених вимірювань. Друга – оцінка точності середнього арифметичного значення результатів вимірів. Довірчий інтервал. Коефіцієнт Ст'юдента.

Теорія ймовірностей дозволяє визначити величину інтервалу, в якому з певною ймовірністю wперебувають результати окремих вимірів. Ця ймовірність називається довірчою ймовірністю, а відповідний інтервал (<x> ± D x)wназивається довірчим інтервалом.Довірча ймовірність також дорівнює відносної частки результатів, що опинилися всередині довірчого інтервалу.

Якщо кількість вимірів nдосить велике, то довірча ймовірність висловлює частку із загальної кількості nтих вимірів, у яких виміряна величина виявилася не більше довірчого інтервалу. Кожній довірчій ймовірності wвідповідає свій довірчий інтервал. 2 80%. Чим ширший довірчий інтервал, тим більша ймовірність отримати результат усередині цього інтервалу. Теоретично ймовірностей встановлюється кількісний зв'язок між величиною довірчого інтервалу, довірчою ймовірністю і числом вимірів.

Якщо в якості довірчого інтервалу вибрати інтервал, що відповідає середній похибці, тобто D a =áD аñ, то при досить великій кількості вимірювань він відповідає довірчій ймовірності w 60%. При зменшенні кількості вимірювань довірча ймовірність, що відповідає такому довірчому інтервалу (á аñ ± áD аñ), зменшується.

Таким чином, для оцінки довірчого інтервалу випадкової величини можна користуватися величиною середньої похибки аñ .

Для характеристики величини випадкової похибки необхідно задати два числа, а саме величину довірчого інтервалу та величину довірчої ймовірності . Вказівка ​​однієї лише величини похибки без відповідної їй довірчої ймовірності значною мірою позбавлена ​​сенсу.

Якщо відома середня похибка вимірювання ásñ, довірчий інтервал, записаний у вигляді (<x> ± ásñ) w, визначений з довірчою ймовірністю w= 0,57.

Якщо відоме середнє квадратичне відхилення s розподілу результатів вимірювань, зазначений інтервал має вигляд (<xt w s) w, де t w- Коефіцієнт, що залежить від величини довірчої ймовірності і розраховується за розподілом Гаусса.

Найбільш часто використовувані величини D xнаведено у таблиці 1.

Вимірювання називаються прямими,якщо значення величин визначаються приладами безпосередньо (наприклад, вимірювання довжини лінійкою, визначення часу секундоміром тощо). Вимірювання називаються непрямимиякщо значення вимірюваної величини визначається за допомогою прямих вимірювань інших величин, які пов'язані з вимірюваною певною залежністю.

Випадкові похибки при прямих вимірах

Абсолютна та відносна похибка.Нехай проведено Nвимірювань однієї і тієї ж величини xбез систематичної похибки. Окремі результати вимірювань мають вигляд: x 1 ,x 2 , …,x N. Як найкраще вибирається середнє значення виміряної величини:

Абсолютною похибкоюодиничного виміру називається різниця виду:

.

Середнє значення абсолютної похибки Nодиничних вимірів:

(2)

називається середньою абсолютною похибкою.

Відносною похибкоюназивається відношення середньої абсолютної похибки до середнього значення вимірюваної величини:

. (3)

Приладові похибки при прямих вимірах

    Якщо немає особливих вказівок, похибка приладу дорівнює половині ціни розподілу (лінійка, мензурка).

    Похибка приладів, забезпечених ноніусом, дорівнює ціні поділу ноніуса (мікрометр – 0,01 мм, штангенциркуль – 0,1 мм).

    Похибка табличних величин дорівнює половині одиниці останнього розряду (п'ять одиниць наступного порядку за останньою цифрою).

    Похибка електровимірювальних приладів обчислюється згідно з класом точності З, вказаному на шкалі приладу:

Наприклад:
і
,

де U maxі I max- Межа вимірювання приладу.

    Похибка приладів із цифровою індикацією дорівнює одиниці останнього розряду індикації.

Після оцінки випадкової та приладової похибок у розрахунок приймається та, значення якої більше.

Обчислення похибок при непрямих вимірах

Більшість вимірів є непрямими. У цьому випадку потрібна величина Х є функцією декількох змінних а,b, cзначення яких можна знайти прямими вимірами: Х = f( a, b, c…).

Середнє арифметичне результату непрямих вимірів дорівнюватиме:

X = f( a, b, c…).

Одним із способів обчислення похибки є спосіб диференціювання натурального логарифму функції Х = f( a, b, c…). Якщо, наприклад, потрібна величина Х визначається співвідношенням Х = , то після логарифмування отримуємо: lnX = ln a+ ln b+ ln ( c+ d).

Диференціал цього виразу має вигляд:

.

Стосовно обчислення наближених значень його можна записати для відносної похибки у вигляді:

 =
. (4)

Абсолютна похибка при цьому розраховується за такою формулою:

Х = Х(5)

Таким чином, розрахунок похибок та обчислення результату при непрямих вимірах виробляють у наступному порядку:

1) Проводять вимірювання всіх величин, що входять до вихідної формули для обчислення кінцевого результату.

2) Обчислюють середні арифметичні значення кожної вимірюваної величини та його абсолютні похибки.

3) Підставляють у вихідну формулу середні значення всіх виміряних величин та обчислюють середнє значення шуканої величини:

X = f( a, b, c…).

4) Логарифмують вихідну формулу Х = f( a, b, c...) і записують вираз відносної похибки у вигляді формули (4).

5) Розраховують відносну похибку  = .

6) Розраховують абсолютну похибку результату за формулою (5).

7) Остаточний результат записують у вигляді:

Х = Х ср Х

Абсолютні та відносні похибки найпростіших функцій наведені в таблиці:

Абсолютна

похибка

Відносна

похибка

a+ b

a+b

a+b

Вимірювання називаються прямими,якщо значення величин визначаються приладами безпосередньо (наприклад, вимірювання довжини лінійкою, визначення часу секундоміром тощо). Вимірювання називаються непрямимиякщо значення вимірюваної величини визначається за допомогою прямих вимірювань інших величин, які пов'язані з вимірюваною певною залежністю.

Випадкові похибки при прямих вимірах

Абсолютна та відносна похибка.Нехай проведено Nвимірювань однієї і тієї ж величини xбез систематичної похибки. Окремі результати вимірювань мають вигляд: x 1 ,x 2 , …,x N. Як найкраще вибирається середнє значення виміряної величини:

Абсолютною похибкоюодиничного виміру називається різниця виду:

.

Середнє значення абсолютної похибки Nодиничних вимірів:

(2)

називається середньою абсолютною похибкою.

Відносною похибкоюназивається відношення середньої абсолютної похибки до середнього значення вимірюваної величини:

. (3)

Приладові похибки при прямих вимірах

    Якщо немає особливих вказівок, похибка приладу дорівнює половині ціни розподілу (лінійка, мензурка).

    Похибка приладів, забезпечених ноніусом, дорівнює ціні поділу ноніуса (мікрометр – 0,01 мм, штангенциркуль – 0,1 мм).

    Похибка табличних величин дорівнює половині одиниці останнього розряду (п'ять одиниць наступного порядку за останньою цифрою).

    Похибка електровимірювальних приладів обчислюється згідно з класом точності З, вказаному на шкалі приладу:

Наприклад:
і
,

де U maxі I max- Межа вимірювання приладу.

    Похибка приладів із цифровою індикацією дорівнює одиниці останнього розряду індикації.

Після оцінки випадкової та приладової похибок у розрахунок приймається та, значення якої більше.

Обчислення похибок при непрямих вимірах

Більшість вимірів є непрямими. У цьому випадку потрібна величина Х є функцією декількох змінних а,b, cзначення яких можна знайти прямими вимірами: Х = f( a, b, c…).

Середнє арифметичне результату непрямих вимірів дорівнюватиме:

X = f( a, b, c…).

Одним із способів обчислення похибки є спосіб диференціювання натурального логарифму функції Х = f( a, b, c…). Якщо, наприклад, потрібна величина Х визначається співвідношенням Х = , то після логарифмування отримуємо: lnX = ln a+ ln b+ ln ( c+ d).

Диференціал цього виразу має вигляд:

.

Стосовно обчислення наближених значень його можна записати для відносної похибки у вигляді:

 =
. (4)

Абсолютна похибка при цьому розраховується за такою формулою:

Х = Х(5)

Таким чином, розрахунок похибок та обчислення результату при непрямих вимірах виробляють у наступному порядку:

1) Проводять вимірювання всіх величин, що входять до вихідної формули для обчислення кінцевого результату.

2) Обчислюють середні арифметичні значення кожної вимірюваної величини та його абсолютні похибки.

3) Підставляють у вихідну формулу середні значення всіх виміряних величин та обчислюють середнє значення шуканої величини:

X = f( a, b, c…).

4) Логарифмують вихідну формулу Х = f( a, b, c...) і записують вираз відносної похибки у вигляді формули (4).

5) Розраховують відносну похибку  = .

6) Розраховують абсолютну похибку результату за формулою (5).

7) Остаточний результат записують у вигляді:

Х = Х ср Х

Абсолютні та відносні похибки найпростіших функцій наведені в таблиці:

Абсолютна

похибка

Відносна

похибка

a+b

a+b



Останні матеріали розділу:

Абсолютний та відносний показники Відносний показник структури формула
Абсолютний та відносний показники Відносний показник структури формула

Відносні показники структури (ОПС) - це відношення частини та цілого між собою Відносні показники структури характеризують склад...

Потоки енергії та речовини в екосистемах
Потоки енергії та речовини в екосистемах

Утворення найпростіших мінеральних та органомінеральних компонентів у газоподібному рідкому або твердому стані, які згодом стають...

Технічна інформація
Технічна інформація "регіонального центру інноваційних технологій"

Пристрій ТЕД ТЛ-2К1 Призначення та технічні дані. Тяговий електродвигун постійного струму ТЛ-2К1 призначений для перетворення...

© Загальноосвітній журнал SLOVARSLOV.RU, 2023

Усі статті, розміщені на сайті, несуть лише ознайомлювальний характер.