Giáo trình hình thành những khái niệm cơ bản về đo lường và đánh giá định lượng của một đại lượng cần đo p3

Từ rất nhiều thử nghiệm tương tự mang tính chất ngẫu nhiên người ta cũng được kết quả tương tự như trên, chúng hoàn toàn phù hợp với các tiên đề của lý thuyết xác suất dùng làm cơ sở lý luận để tính toán sai số ngẫu nhiên. + Tiên đề về tính ngẫu nhiên : Khi tiến hành một phép đo với số lần n rất lớn thì cơ hội xuất hiện sai số ngẫu nhiên có trị số đối nhau là như nhau. + Tiên đề về tính phân bố : Khi tiến hành một phép...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hình thành những khái niệm cơ bản về đo lường và đánh giá định lượng của một đại lượng cần đo p3 - 16 - §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 1 Gäi y lµ c¬ héi xuÊt hiÖn sai sè ngÉu nhiªn cã trÞ sè lµ δ th× ta cã ®−êng cong ph©n bè cña sai sè ngÉu nhiªn nh− h×nh vÏ (®−êng ph©n bè Gauss). −δ 2 1 .e 2 σ 2 y= σ 2π Trong ®ã : e - lµ c¬ sè logarit δ - lµ sai sè ngÉu nhiªn ∑ (δ ) n 2 i σ= i =1 - lµ sai sè trung b×nh b×nh ph−¬ng cña sai sè n n - lµ sè lÇn ®o y 1 σ 1 2π 1 δ1 σ 2 2π δ2 0 Tõ rÊt nhiÒu thö nghiÖm t−¬ng tù mang tÝnh chÊt ngÉu nhiªn ng−êi ta còng ®−îc kÕt qu¶ t−¬ng tù nh− trªn, chóng hoµn toµn phï hîp víi c¸c tiªn ®Ò cña lý thuyÕt x¸c suÊt dïng lµm c¬ së lý luËn ®Ó tÝnh to¸n sai sè ngÉu nhiªn. + Tiªn ®Ò vÒ tÝnh ngÉu nhiªn : Khi tiÕn hµnh mét phÐp ®o víi sè lÇn n rÊt lín th× c¬ héi xuÊt hiÖn sai sè ngÉu nhiªn cã trÞ sè ®èi nhau lµ nh− nhau. + Tiªn ®Ò vÒ tÝnh ph©n bè : Khi tiÕn hµnh mét phÐp ®o víi sè lÇn n rÊt lín th× c¬ héi xuÊt hiÖn sai sè ngÉu nhiªn cã trÞ sè tuyÖt ®èi nhá nhiÒu h¬n lµ c¬ héi xuÊt hiÖn sai sè ngÉu nhiªn cã trÞ sè tuyÖt ®èi lín. C¬ héi xuÊt hiÖn sai sè ngÉu nhiªn cã trÞ sè tuyÖt ®èi qu¸ lín lµ rÊt hiÕm hoÆc b»ng kh«ng. VËy trong khi ®o l−êng phÐp ®o nµo mµ sai sè kh«ng phï hîp víi 2 tiªn ®Ò trªn th× ch¾c ch¾n lµ sai sè trong phÐp ®o ®ã kh«ng chØ hoµn toµn do nguyªn nh©n - 17 - §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 1 ngÉu nhiªn g©y ra mµ cßn chÞu ¶nh h−ëng cña sai sè hÖ thèng vµ sai sè nhÇm lÉn. b- Sai sè cña d·y sè ®o: −δ 2 1 .e 2 σ 2 Víi hµm ph©n bè chuÈn cña sai sè ngÉu nhiªn y = σ 2π NÕu σ cµng nhá th× sai sè nhá cµng dÔ xuÊt hiÖn, tøc lµ ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o cµng lín. VËy víi sè lÇn ®o n rÊt lín ( n -> ∞ ) th× ∑ (δ ) n 2 i σ= (víi δi = xi - X ) lµ sai sè trung b×nh b×nh ph−¬ng vµ ®Æc i =1 n tr−ng cho ®é chÝnh x¸c cña d·y sè ®o. Trong thùc tÕ n lµ h÷u h¹n nªn ta kh«ng thÓ t×m ®−îc X mµ ta lÊy gi¸ trÞ trung 1n ∑ xi thay cho X vµ lóc nµy ta cã sai sè d− b×nh to¸n cña c¸c sè ®o L = n i =1 υ = xi - L vµ ta tÝnh gÇn ®óng sai sè trung b×nh b×nh ph−¬ng cña d·y sè ®o ®−îc lµ : ∑ (ν ) n 2 i σ= i =1 (víi n lµ h÷u h¹n) nã ®Æc tr−ng cho ®é chÝnh x¸c cña d·y sè n ®o. Ngoµi sai sè σ ng−êi ta cßn dïng sai sè ngÉu nhiªn ρ, sai sè trung b×nh to¸n θ vµ sai sè giíi h¹n δlim nh÷ng sai sè ®ã ®Òu thuéc lo¹i sai sè ngÉu nhiªn cña d·y sè ®o thu ®−îc. §Þnh nghÜa cña c¸c sai sè ®ã nh− sau: + NÕu P (-ρ, +ρ) = 1/2 th× ρ gäi lµ sai sè ngÉu nhiªn cña d·y sè biÕn ®æi vµ tra b¶ng tÝch ph©n x¸c suÊt ta ®−îc ρ = 2/3 σ. 1n ∑ δi +θ= biÕn ®æi vµ tÝnh to¸n ta ®−îc θ = 4/5σ. Tra ng−îc l¹i b¶ng ta n i =1 cã P (-θ ,+θ ) = 58%. + Sai sè giíi h¹n δlim lµ sai sè cã trÞ sè ®ñ lín sao cho trong thùc tÕ hÇu nh− kh«ng cã sai sè ngÉu nhiªn nµo trong phÐp ®o cã trÞ sè lín h¬n δlim. Ng−êi ta th−êng dïng δlim = 3σ lóc nµy P (-δlim ,+δlim) = 99,7%. Cã khi ta dïng δlim = 2σ. ϕ(δ - 18 - §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 1 -δlim -σ -θ -ρ ρ θ σ δlim 0 c- Sai sè cña kÕt qu¶ ®o l−êng: 1n ...