Погрешности измерений

Как показано в подразделе 1.1, истинного значения измеряемой величины получить невозможно и на практике приходится пользоваться её действительным значением. При этом разность между полученным и действительным значением измеряемой величины определяет погрешность измерения .

В зависимости от причин возникновения, характера и условий появления принято выражать погрешность измерения ∆ суммой двух составляющих, называемых случайной (ψ) и систематической () погрешностями измерений:

= ψ + . (1.9)

Классификация погрешностей измерений представлена на рис. 1.4.

Случайная погрешность измерения – составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность определяется факторами, появляющимися нерегулярно с изменяющейся интенсивностью. Она не может быть исключена из результата измерений. Однако проведением ряда повторных измерений с использованием для их обработки методов математической статистики определяют значение измеряемой величины со случайной погрешностью.

Ожидаемая случайная погрешность – это погрешность, которая получается в результате специально созданных условий измерения, характеризующихся тем, что интенсивность всех действующих факторов доводится до некоторого уровня, обеспечивающего более или менее равное влияние на формирование погрешности.

Грубой случайной погрешностью называют погрешность измерения, существенно превышающую ожидаемую при данных условиях.

Причинами грубых погрешностей могут являться неисправность СИ, резкое изменение условий измерений и влияющих величин.

Промах – погрешность измерения, которая явно и резко искажает результат.

Промах является случайной субъективной ошибкой. Его появление – следствие неправильных действий экспериментатора.

Грубые погрешности и промахи обычно исключаются из экспериментальных данных, подлежащих обработке.

Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины.

Выявление и оценка систематической погрешности является наиболее трудным моментом любого измерения. Обнаруженная и оцененная систематическая погрешность исключается из результата измерения введением поправки.

Погрешность метода измерений – обусловлена несовершенством метода измерений.

Инструментальная погрешность измерения – зависит от погрешности применяемых СИ и состоит из трёх составляющих (погрешность конструкции, технологическая, старения).

Погрешность установки – является следствием неправильности монтажа средств измерения.

Погрешность от влияющих величин – является следствием воздействия на объект и СИ внешних факторов (тепловых и воздушных потоков, магнитных, электрических и других полей, атмосферного давления, влажности воздуха и т.п.).

По характеру проявления погрешности делятся на постоянные и переменные погрешности.

Постоянные погрешности – не изменяют своего значения при повторных измерениях. Например: неправильная установка начала отсчёта и т.п.

Переменные погрешности – при повторных измерениях могут принимать разные значения. Причина их появления – действие внешних факторов и особенности СИ.

Вышеперечисленные погрешности могут иметь место, как при статических, так и при динамических измерениях. Погрешности, возникающие при этих измерениях, принято называть статическими и динамическими.