Методические указания к выполнению виртуальных лабораторных работ по дисциплине метрология, стандартизация и сертификация для студентов всех направлений бакалавриата

Коэффициенты Стьюдента

n	Pд=0,5	Рд=0,6	Pд=0,7	Рд=0,8	Рд=0,9	Рд=0,95	Рд=0,98	Рд=0,99
2	1,00	1,38	1,96	3,08	6,31	12,71	31,82	63,66
3	0,82	1,06	1,34	1,89	2,92	4,30	6,97	9,93
4	0,77	0,98	1,25	1,64	2,35	3,18	4,54	5,84
5	0.74	0,94	1,19	1,53	2,13	2,78	3,75	4,60
6	0,73	0,92	1,16	1,48	2,02	2,62	3,37	4,03
7	0,72	0,91	1,13	1,44	1,94	2,45	3,14	3,71
8	0.71	0,90	1,12	1,42	1,90	2,37	3,00	3,50
9	0,71	0,89	1,11	1,40	1,86	2,31	2,90	3,36
10	0,70	0,88	1,10	1,38	1,83	2,26	2,82	3,25
16	0,69	0,87	1,07	1,34	1,75	2,13	2,60	2,95
25	0,69	0,86	1,06	1,32	1,71	2,06	2,49	2,80

Для симметричных доверительных границ погрешности результат измерения величины представляется в форме:

(3.7)

где – оценка результата измерения, определяемая по (3.1).

При статистической обработке результатов многократных наблюдений иногда выясняется, что некоторые результаты аномальны, т.е. отличаются от остальных и значительно превышают ожидаемую погрешность. Аномальные результаты могут быть проявлением случайного характера погрешностей или особенностей измеряемой величины. Эти результаты следует сохранить для последующей обработки. Однако появление аномальных результатов может быть, и обусловлено факторами, не отражающими сущность эксперимента, и необходимо проверить, не являются ли они грубыми погрешностями, подлежащими исключению.
Решение данной задачи выполняют общими методами проверки статистических гипотез в предположении нормального распределения результатов наблюдений. Проверка гипотезы состоит в утверждении, что результат i-го наблюдения , не содержит грубой погрешности, а значит, является найденным значением измеряемой величины. Используя определенные статистические критерии, пытаются опровергнуть выдвинутую гипотезу. Если это удается, то результат наблюдения рассматривают как грубую погрешность и его исключают.
Наиболее распространенным методом исключения аномальных результатов, содержащих грубые погрешности, является метод цензурирования результатов измерений – исключения результатов, погрешности которых превышают установленные границы цензурирования .
При использовании критерия «трех сигм» устанавливают границы цензурирования . Чаще всего критерий применяют для результатов измерений, распределенных по нормальному закону, и одним из граничных параметров при этом служит оценка СКО измерений.
Считается, что результат измерения, полученный с уровнем значимости , маловероятен и его относят к грубым погрешностям, если . Оценки и вычисляют без учета экспериментальных значений величин . Данный критерий хорошо работает при числе измерений .

Рис. 3.1. Блок-схема алгоритмов обработки результатов многократных наблюдений

Описанная выше процедура обработки результатов многократных
наблюдений может быть выражена алгоритмом, блок-схема которого приведена на рис. 3.1.
3. ОПИСАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ

При запуске программы на экране открывается панель управления измерительной установкой (рис. 3.2). В верхней части панели управления расположены кнопки «Выбор варианта», с помощью которых устанавливаются образцовые значения исследуемого напряжения. Кнопки «Старт» и «Стоп» предназначены для запуска и остановки программы для выбранного варианта значения исследуемого напряжения.

В левой верхней части панели управления расположена шкала аналогового вольтметра, с диапазоном измерения от 0 до 15 В. В левой нижней части панели управления расположено цифровое отсчетное устройство цифрового вольтметра.
Кнопки «Включить» используются для проведения многократных измерений установленного значения исследуемого напряжения с помощью аналогового и цифрового вольтметров. Окно с обозначением «Ввод значений в таблицу», используется для фиксации числовых значений полученных результатов измерений, которые с помощью кнопки «--->» переносятся в таблицу, расположенную в правой части панели управления, для статистической обработки, полученных значений.
Математическая обработка результатов экспериментальных исследований проводится в автоматическом режиме с помощью кнопок «Δ»,