Выбор более (менее) точных методов и СИ

Для этих целей следует использовать рекомендации РМГ 64-2003. Основные способы следующие.

1 Замена СИ на более точное. Способ целесообразен в случае доминирования инструментальной составляющей погрешности измерений.

2 Выбор СИ с таким верхним пределом, чтобы ожидаемое значение измеряемой величины находилось в последней части диапазона. Способ целесообразен в случае, когда нормируется приведенная погрешность СИ и приводит к уменьшению относительной инструментальной погрешности. Имеем:

, , отсюда ,

где  – нормирующее значение измеряемой величины – верхний предел или диапазон измерений СИ.

Например, допустим, что весы имеют приведенную погрешность равную 1% и верхний предел измерений – 10 кг. Если измеряется масса порядка 3 кг, то получим результат измерений с относительной погрешностью равной

.

Если измеряется масса порядка 8 кг, то получим результат измерений с относительной погрешностью равной

.

Таким образом, удалось уменьшить относительную инструментальную погрешность практически в 3 раза.

3 Ограничение условий применения СИ. Способ целесообразен, когда доминируют дополнительные погрешности. Следует использовать специальные меры, снижающие влияние воздействующих величин (кондиционеры, обогреватели, экранирование, амортизаторы и т.д.).

4 Выполнение многократных наблюдений с последующим усреднением результатов. Способ эффективен при доминировании случайной составляющей погрешности.

По результатам N проведенных наблюдений можно получить:

- в качестве результата измерений – среднее арифметическое N наблюдений

;

- в качестве оценки погрешности отдельного наблюдения – стандартное отклонение

;

- в качестве оценки случайной составляющей погрешности результата измерений – стандартное отклонение среднего значения

.

Таким образом, результат измерений запишется в виде , а сам способ позволяет уменьшить случайную составляющую погрешности результата измерений в раз.

5 Автоматизация измерительных процедур. Мероприятие способствует исключению субъективных погрешностей.

6 Использование методов сравнения с мерой. Способ целесообразен, когда доминирует методическая составляющая погрешности измерений и приводит к уменьшению систематической составляющей погрешности измерений (это составляющая при каждом измерении остается, как правило, неизменной). Известны такие методы сравнения с мерой, как дифференциальный, нулевой и метод замещения.

7 Использование информационной избыточности, возникающей в случае, когда количество измерительной информации больше минимально необходимого значения.

Например, для измерения некоторой величины используем несколько одинаковых СИ с последующим усреднением их показаний (рисунок 4). Если все СИ имеют одинаковую относительную погрешность , то результат измерений и полученная погрешность будет равна

,   .

Рисунок 4. Измерение несколькими СИ – пример информационной

избыточности

Таким образом, результат измерений запишется в виде , а сам способ позволяет уменьшить относительную погрешность результата измерений в раз.

Если N СИ имеют различные относительные погрешности , то результат измерений и полученная погрешность будет равна:

,      .