IV. Доверительный интервал в общем случае

В общем случае необходимо учитывать как случайные, так и систематические неопределенности (погрешности) измерений. Тогда границы доверительного интервала для суммарной неопределенности можно вычислить по формуле:

IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru , (6)

где IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru – граница доверительного интервала, обусловленного случайными ошибками измерений; IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru – граница доверительного интервала, вызванная систематическими ошибками измерений.

При определении границ доверительного интервала неопределенности (погрешности) измерений, обусловленных вкладом как случайных, так и систематических ошибок, вычисление DхАи DхВ следует проводить при одном и том же значении доверительной вероятности р.

В практике учебных лабораторных работ обычно принято брать значение доверительной вероятности р = 0,68, тогда коэффициент Стьюдента при n = 10 составляет t = 1,1, а при n = ¥ t ¥ = 1,0. Вероятность р = 0,68 означает, что результат измерения величины х с вероятностью 68 % попадает в интервал (хср - Dx)…( хср + Dx), т.е. примерно каждое третье измерение дает результат за пределами данного интервала.

ОБРАБОТКА результатов косвенных измерений

1. Косвенными являются измерения, при которых искомую физическую величину Z определяют путем вычислений по результатам прямых измерений других величин. Поэтому после проведения прямых измерений и оценки их неопределенностей (погрешностей) необходимо вычислить среднее значение искомой величины (Zср) по рабочей формуле, в которую подставляют средние значения величин, полученных из прямых измерений.

2. Для оценки неопределенностей (погрешностей) косвенных измерений ве­­личины Z необходимо вывести формулу для ее относительной погрешности g. Пусть искомая величина Z является функцией нескольких переменных: IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru .

Тогда

IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru (7)

где IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru – частные производные, которые вычисляются при средних значениях результатов прямых измерений IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru ;

D IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru – граница доверительного интервала для прямого измерения IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru .

Формула для расчета относительной неопределенности косвенных измерений в некоторых простейших случаях представлена в табл. 2,

где символы D IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru обозначают границы доверительного интервала для измеряемых величин IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru .

Таблица 2

Вид функциональной зависимости Относительная стандартная неопределенность IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru
IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru
IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru
IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru
IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru IV. Доверительный интервал в общем случае - student2.ru

3. После вывода формулы относительной погрешности необходимо по ней вычислить значение g, а затем определить доверительный интервал DZ искомой величины:

DZ = Zср . g.

Окончательный результат следует представить в стандартной форме:

(Zср– D Z)…(Zср + D Z).

Наши рекомендации