3. Погрешности измерений. Принцип оценки погрешностей.

В процессе измерения получают некоторую оценку значения физической величины в принятых единицах, а истинное значение физической величины всегда остается неизвестным, из-за чего нельзя определить истинное значение погрешности измерения. Для приближенной оценки погрешности используют понятие действительного значения физической величины, которое находят более точными методами и средствами.

Действительное значение – значение ф.в., найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что может быть использовано вместо него.

Абсолютная погрешность – разность  между полученным при измерении(Хизм) и истинным значением физ. величины(Хи).  = Хизм – Хи  Хизм – Хд. В зависимости от причин возникновения, характера и условий проявления принято выражать абсолют. погрешность, как сумму двух составляющих, называемых случайной  и систематической : = + .

Относительная погрешность измерения – отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины: =/Хи  /(Хд)*100%.

Приведенная погрешность измерения – отношение абсолют. погрешности к некоторой нормированной величине (диапазон измерений): =/(Хв-Хн)*100% [Хв – верхнее значение; Хн – ниж. значение].

Систематическая погрешность (с.п.) – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. Выявление и оценка систематических погрешностей являются наиболее трудным моментом любого измерения и часто связаны с необходимостью проведения исследований. Обнаруженная и оцененная систематическая погрешность исключается из результата введения поправки. В зависимости от причины возникновения различают следующие систематические погрешности.

Случайная погрешность измерения (сл.п.) — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

При выборе оценок погрешности используют принципы:

-Оцениваются не все параметры и характеристики (т.к. общая модель может быть достаточно сложной; достаточно оценить только некоторые параметры).

-Оценки погрешности определяют приближенными с точностью, согласованной с целью измерения. Высокая точность требует больших затрат; а недостаточная может привести к принятию неверного решения.

-При оценке, погрешности «преувеличивают», т.к. лучше снизить качество измерения, чем вообще обесценить результат.

4.Неопределённость измерений

После того как выполнены все измерения, рассчитаны и измерены все погрешности всё равно остаётся сомнение в корректности полученного результата, т.е. присутствует некоторая неопределённость. Однако, отсутствовал мех-зм на международном уровне по которому можно было бы оценить эту неопределённость, поэтому в 1993 году было разработано «руководство по выражению неопределённости».

Основными целями руководства являлись:

1.отказ по возможности от понятий погрешность и истинное значение в пользу понятий неопределённость и оцененное значение измеряемой величины.

2.переход от деления погрешности по природе их проявления на случайные и систематические, к делению по способу определения рез-тата . По этому способу все погрешности разделяются на: типа А, те которые определяются статическим методом; типа В, которые определяются не статическим методом.

Под измеряемой величиной понимается величина, которая должна быть измерена, но которая не может быть определена как значение, но может быть определена как описание, но любое описание не полное без кол-нной информации, поэтому такое определение измеряемой величины вносит дополнительную неопределённость.

Реализованная величина – величина, которая получена в рез-те измерений.

Неопределённость отражает тот факт, что для данной измеряемой величины,сущ-ет не одно значение, а неопределённое кол-во рассееное вокруг неё.

Для кол-венной оценки используют понятие стандартной и расширенной неопределённости.

Стандартная неопределённость – неопределённость, определяемая как средне квадратичное отклонение для неопределённости типа А, а для типа В необходимо дополнительная информация, например рез-ты предварительных измерений, св-во материалов и приборов и т.д.

Расширенная неопределённость – область, в которую с заданной вероятностью попадает рез-тат измерения и эта неопределённость отличается от стандартной неопределённости на величину коэффицента обхата к, который при вероятности 0.95 равен 2.

В нашей республике работы по внедрению руководства, были начаты в 2003, и в первую очередь это относится к оценке неопределённости эталонов.