Добавил:
Поможет тебе с предметами МАДИ. КОНФЕДИЦИАЛЬНО! ПИШИ В ВК Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
метрология Воейко О.А. .pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
17.01.2021
Размер:
1.69 Mб
Скачать

0,997

3,0

198,06

597,84

0,04

 

 

 

 

 

По результатам вычислений строят кривую нормального распределения (рис. 1.4) и делают вывод о влиянии доверительной вероятности на ширину доверительного интервала.

Вывод: Чем выше значение доверительной вероятности, тем шире доверительный интервал _

Рис.1.4. Кривая нормального распределения

20

Часть 2. Определение границ доверительного интервала для истинного значения при Рдов 0,900.

Границы интервала для истинного значения Xист определяют по формуле:

Xист X tС X ,

 

 

 

 

 

 

где Х - среднее арифметическое значение результатов измерений;

 

tС - коэффициент Стьюдента, принимаемый по прилож. 2;

 

 

 

- СКО среднего арифметического значения;

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

n

где n - число измерений в выборке.

Таблица 1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Границы

Число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

доверительного

 

 

 

 

 

 

 

интервала Xист

измер.

 

X

 

 

tС

tC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

левая

 

правая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xист л

 

Xист пр

5

412,6

112,38

50,26

2,13

107,05

305,55

 

519,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

384,8

33,77

10,68

1,83

19,54

365,26

 

404,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

397,95

66,63

14,90

1,73

25,78

372,17

 

423,73

 

 

 

 

 

 

 

 

По результатам вычислений строят доверительные интервалы для

единичного результата измерения X i

и истинного значения

X ист (рис.

1.5) при разном объеме статистических данных и делают вывод о влиянии количества измерений на ширину доверительного интервала.

Вывод: При увеличении объема статистических данных ширина доверительного интервала уменьшается.

21

22

Рис. 1.5. Доверительные интервалы

X i и

X ист

для выборок с n 5, n 10, n 20

при

Рдов 0,900

23

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4 Анализ статистического ряда измерений контролируемого

параметра и исключение результатов, содержащих грубые погрешности

Часть 1 Метод «трех сигм» (применяется для результатов измерений, распределенных по нормальному закону, и дает надежный

результат при числе измерений n 20)

Результат Xi содержит грубую погрешность, и его нужно исключить

из расчетов, если:

X

сом

 

 

 

 

 

 

3

 

 

сом

 

X

(если

является минимальным значением)

 

 

 

 

 

 

 

X i

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

сом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сом

 

 

 

X

 

(если

 

является максимальным значением),

 

 

 

 

 

3

 

X i

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Х - среднее арифметическое значение результатов измерений без

учета сомнительных значений;

- СКО по выборке без учета сомнительных значений.

Сомнительным значением в выборке ( X

сом

) в первую очередь

 

 

i

 

является значение, имеющее наибольшее отклонение от X (см. табл. 1.1). Заполняется табл. 1.7 без учета сомнительного значения, т.к. оно исключается из выборки. Для выборки из 19 значений пересчитываются

значения среднего арифметического X и среднего квадратического отклонения .

Для выборки n 20 сомнительным значением является:

X n20 = 254

сомн

24

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Результаты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X X

 

( X X )2

 

 

 

 

 

 

Статистические

измер

измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ения

Xi

i

 

 

i

 

 

 

 

 

 

характеристики

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

349

-56,53

 

 

 

3195,64

1. Среднее арифметическое значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

результатов измерений

2

401

-4,53

 

 

 

20,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

3

436

30,47

 

 

 

928,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xi

 

 

 

 

4

398

-7,53

 

 

 

56,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

i 1

= 405,53

 

5

348

-57,53

 

 

 

3309,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

403

-2,53

 

 

 

6,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Среднеквадратичное отклонение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

494

88,47

 

 

 

7826,94

 

 

 

(СКО)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

342

-63,53

 

 

 

4036,06

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

531

125,47

 

 

 

15742,72

 

 

 

 

 

 

( Х Х )

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

11

355

-50,53

 

 

 

2553,28

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

= 58,94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

444

38,47

 

 

 

1479,94

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

356

-49,53

 

 

 

2453,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

445

39,47

 

 

 

1557,88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

408

2,47

 

 

 

6,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

476

70,47

 

 

 

4966,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

449

43,47

 

 

 

1889,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

297

-108,53

 

 

 

11778,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

387

-18,53

 

 

 

343,36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

386

-19,53

 

 

 

381,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xi = 7705

( Xi X )

= 62532,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак,

сом

 

 

 

 

3

 

254<405,53-3*58,94

X i

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

254<228,71

 

 

 

 

 

 

или

 

 

Xсомi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

3

 

 

 

 

 

 

Вывод: Результат

измерения X n

20

 

 

=254 не содержит грубую

 

 

 

 

 

сомн

погрешность и его можно не исключать из расчетов.

26