Мы продолжаем разговор о методах и способах повышения точности измерений, с помощью которых исключают (уменьшают) систематические погрешности в процессе измерений.
В конце предыдущей статьи (часть вторая) были рассмотрены методы повышения точности измерений в случаях, когда доминируют постоянные систематические погрешности.
Теперь рассмотрим случаи, когда преобладают переменные систематические погрешности - погрешности, изменяющиеся в процессе измерений.
Среди переменных систематических погрешностей встречаются:
прогрессивные (непрерывно возрастающие или убывающие);
периодические (их значение является периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора)
погрешности, изменяющиеся по сложному закону(происходят вследствие совместного действия нескольких систематических погрешностей).
Одним из наиболее простых способов обнаружения и устранения прогрессивной систематической погрешности, изменяющейся по линейному закону пропорционально времени, является графический метод.
Метод заключается в построении графика последовательности неисправленных значений результатов единичных измерений. Расположение полученных точек позволяет обнаружить наличие закономерного изменения результатов измерений и сделать вывод о присутствии в них систематической погрешности.
Такая погрешность может быть оценена и исключена следующим образом. Если известно, что при измерении постоянной величины x0 систематическая погрешность изменяется линейно во времени, т.е. (где C=const), то для её исключения достаточно сделать два наблюдения x1 и x2 с фиксацией времени t1 и t2 (рис.1).
Тогда искомое значение величины будет
Однако, предполагая, что изменение систематической погрешности происходит по линейному закону, не всегда можно быть полностью уверенным, что это именно так.
В таком случае для исключения прогрессивных систематических погрешностей применяют метод симметричных наблюдений.
Несколько наблюдений выполняют через равные промежутки времени и затем вычисляют средние арифметические симметрично расположенных отсчетов. Теоретически, при линейной зависимости погрешности от времени, эти средние арифметические должны быть равны, что дает возможность контролировать ход изменения погрешности. Убедившись, что погрешность изменяется по линейному закону, находят результат измерения.
Пример. При измерении сопротивления rx с помощью вольтметра и эталонного сопротивления r0 (см. рис.2а)
