ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обработка результатов наблюдений из "Физико-химические методы анализа Издание 4" Ошибки наблюдений. При проведении наблюдений могут происходить те или другие ошибки. Иногда эти ошибки являются следствием случайных причин несовершенства наших органов чувств, изменений внешних условий (температуры, давления, влажности), иногда же они происходят в результате несовершенства применяемых приборов и поэтому повторяются постоянно при наблюдениях. [c.10] Ошибки наблюдения, зависящие от случайных причин и несовершенства органов чувств наблюдателя, называются случайными. [c.10] Ошибки, которые зависят от постоянных причин и повторяются при всех наблюдениях, называются систематическими. [c.10] Из ряда повторных наблюдений можно вывести среднее арифметическое значение измеряемой величины, приближающееся к ее истинному значению. [c.11] Среднее арифметическое значение результатов наблюдений равно сумме полученных величин, деленной на число наблюдений. [c.11] Отдельные результаты наблюдения могут более или менее отклоняться от среднего значения. Эти отклонения характеризуют ошибку наблюдения. [c.11] Случайные ошибки имеют разные знаки. Когда результат отдельного наблюдения превышает значение средней величины, ошибка опыта считается положительной. Когда же результат наблюдения меньше среднего значения, ошибка считается отрицательной. Чем больше проводится измерений, тем ближе среднее значение измеряемой величины к ее действительному значению, так как при суммировании результатов наблюдения положительные и отрицательные ошибки взаимно уничтожаются. [c.11] При более точных расчетах принято вычислять средние квадратичные ошибки наблюдения. [c.12] При вычислении квадратичных ошибок, во-первых, избегают влияния знака, так как при возведении в квадрат всегда получаются положительные числа, а во-вторых, при этом выявляется роль ошибок в наблюдениях, которые дают результаты, значительно отличающиеся от среднего значения измеряемой величины. Формулы для вычисления квадратичных ошибок приведены ниже. На выводе этих формул останавливаться не будем. [c.12] В приведенном примере такими измерениями являются 2-е, 4-е, 8-е и 10-е измерения, которые и должны быть отброшены. Для оставшихся данных следует вторично рассчитать среднее значение и все остальные величины. Стметим, что большее количество грубых ошибок—больше 1С—2С%—ставит под сомнение точность проведенного исследования. В нашем случае число грубых ошибок составляет 40%, что свидетельствует о плохо проведенном исследовании. [c.13] Для оценки точности наблюдения по квадратичной ошибке среднего значения сравнивают ее с точностью отсчетцв на применяемых приборах. Если она лежит в пределах точности отсчетов, то измерения проведены удовлетворительно. [c.14] В разобранном выше примере /д,=0,04. На бюретках отсчеты могут быть сделаны с точностью до 0,02 мл. Следовательно, в данном случае квадратичная ошибка превышает точность отсчетов по бюретке. Очевидно, что измерения проделаны с недостаточной точностью. [c.14] Все расчеты по определению средней квадратичной ошибки удобнее всего располагать в виде таблицы. Приведенный выше пример представлен в табл. 1. [c.15] При расчетах большую помощь оказывают специальные таблицы, ПО которым можно сразу определить квадратные корни из полученных чисел. [c.17] Систематические ошибки могут быть обнаружены и устранены при помощи калибровки приборов по эталонам, калибровки по стандартным веществам или проведением холостых опытов. [c.17] Эталонными приборами называют специально выверенные приборы, показаниям которых можно вполне доверять. Эти приборы изготовляют с особой тщательностью, проверяют в специальных лабораториях и снабжают паспортом, указывающим присущие данному прибору ошибки. Эталонные приборы служат исключительно для проверки приборов, применяемых в повсе- чЛ дневной работе. При проверке опыт ставят так, чтобы можно было сделать одновременно отсчеты и по эталонному, и по калиб-руемому приборам. В некоторых случаях, когда изменение по-у казаний идет быстро и непрерывно, применяют метод чередующихся отсчетов. [c.17] Такой калибровкой устраняют систематические ошибки, связанные с недостатками конструкции прибора. [c.18] Как указывалось выше, прибор может быть и источником случайной ошибки наблюдения. Например, если катушка амперметра где-либо заедает , то его показания будут изменяться от опыта к опыту при остальных постоянных условиях. Такую ошибку устранить калибровкой нельзя. Поэтому при калибровке рекомендуется отсчеты проводить по нескольку раз и, в случае больших расхождений между ними, вообще отказаться от применения данного прибора до его ремонта. [c.18] Другим методом калибровки является калибровка по стандартным веществам. Предположим, что необходимо проверить термометр. Для этой цели измеряют калибруемым термометром температуры процессов плавления, кипения, превращения стандартных веществ и сравнивают полученные данные с приведенными в литературе. При-.мер подобной калибровки дан в табл. 2. [c.18] Си/70 тока, а Рис. 2, Кривая поправок амперметра. [c.18] Вернуться к основной статье