Fizikinių dydžių matavimai


Fizikos laboratorinis darbas.

Matavimo vienetų sistemos. Pagrindiniai vienetai. Papildomieji vienetai. Matavimo paklaidos. Sistemingosios paklaidos. Atsitiktinės paklaidos. Tiesioginių matavimų paklaidų įvertinimas. Daugkartinių matavimų paklaidos. Netiesioginių matavimų paklaidos. Matavimo rezultatų pateikimas. Matavimo neapibrėžtis.


Matavimo vienetas – fizikinis dydis, kurio vertė pagal susitarimą laikoma lygi vienetui.

1 s - laikas, lygus Cs atomo spinduliavimo, atitinkančio perėjimą tarp pagrindinės būsenos dviejų hipersmulkiųjų lygmenų, 99192631770 periodų trukmei;

Matavimų paklaidos atsiranda dėl matavimų metodų ir priemonių bei mūsų jutimo netobulumo. Tobulėjant matavimų metodams ir priemonėms, matavimų paklaidos mažėja ir matavimo rezultatas gaunamas artimesnis tikrąjai matuojamojo dydžio reikšmei.

Ši paklaida dažnai išreiškiama procentais. Viso matavimo diapazono santykinė paklaida nėra pastovi, todėl įvedama redukuotoji (normuotoji) paklaida:

čia - normuojantis tos pačios rūšies dydis, su kuriuo lyginama paklaida. Tai gali būti, pvz., maksimali matuojamojo dydžio reikšmė.

Kartojant matavimus vienodomis sąlygomis, daugybė įvairių galimų priežasčių pasireiškia vis kitaip (arba iš viso nepasireiškia) ir pakeičia matavimo rezultatą. Tam gali turėti įtakos ir atsitiktinis matuojamojo dydžio pasikeitimas, kurį atskirti nuo kitų priežasčių yra neįmanoma. Todėl atskirų matavimų rezultatai yra atsitiktiniai dydžiai. Kaip matyti iš (2), atsitiktiniai dydžiai yra ir matavimo paklaidos. Jei šios paklaidos yra didelės, tai negalima tenkintis vienu rezultatu, tenka daug kartų kartoti matavimus ir rezultatus apdoroti matematinės statistikos metodais.

a) jeigu sisteminė paklaida, sąlygojama, pavyzdžiui, matavimo prietaiso tikslumo, viršija atsitiktinę, tada matavimą pakanka atlikti vieną kartą;

Ši vidutinė absoliutinė paklaida naudojama tik grubiam rezultatų tikslumo įvertinimui. Tikimybių teorijoje parodoma, kad kur kas tikslesnis absoliutinis paklaidų įvertis yra vidutinė kvadratinė paklaida arba standartinis nuokrypis.

Matavimo rezultatus galime pavaizduoti grafiškai, nubrėždami diagramą, iš kurios matysime, kaip dažnai gaunamos vienos ar kitos matuojamojo dydžio reikšmės.

Sandauga yra lygi tikimybei, kad matavimo rezultatai bus intervale [].

Dispersija yra nežinoma, todėl tenka skaičiuoti jos įvertinimą arba pagal (9) ir (10). Šiuo atveju, skaičiuodami pasikliovimo intervalo ribas, naudojamės ne normaliniu, bet Stjudento pasiskirstymu. Tada matavimo rezultatai bus intervale

Norint nustatyti matavimų patikimumą, reikia mokėti įvertinti galimą netikslumų įtaką matavimo rezultatams. Matavimo nepibrėžtis ir yra galimo netikslumo įvertis, pateiktas drauge su matavimo rezultatu. Neapibrėžties sąvoka matavimuose pradėta naudoti palyginti neseniai. Formaliai ji apibrėžiama taip:

Fizikinių dydžių matavimai. (2016 m. Kovo 23 d.). http://www.mokslobaze.lt/fizikiniu-dydziu-matavimai.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 05 d. 00:17