3.1.2 Классификация составляющих погрешности по форме представления

Абсолютная погрешность – это разность между измеренным и истинным значением измеряемой величины, но т.к. истинное значение обычно неизвестно, абсолютную погрешность определяют как разность между измеренным ( Хи ) и действительным ( Хд ) значениями величины:

Δ= Хи - Хд .

Абсолютная погрешность имеет наименование измеряемой величины, и может быть положительной или отрицательной. Абсолютная погрешность не всегда является достаточной или наглядной информацией о точности измерения. Во многих случаях абсолютную погрешность полезно соотнести с размером самой измеряемой величины. Тогда используется понятие относительная погрешность измерения.

Относительная погрешность — погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины. Относительная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах. Она вычисляется по формуле:

При необходимости охарактеризовать точность какого-нибудь прибора, а особенно при желании сравнить различные приборы между собой по обеспечиваемой ими точности измерения, абсолютная и относительная погрешности оказываются недостаточно информативными. Если соотнести абсолютную погрешность с размахом шкалы прибора (диапазоном измерения Д), то получается новая характеристика, удобная для прямого сравнения приборов по точности измерения. Эта характеристика получила название приведенная погрешность - γ .

Приведенная погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Вычисляется по формуле:

,

где  — нормирующее значение, которое зависит от типа шкалы измерительного прибора и определяется по его градуировке:

— если шкала прибора односторонняя, то есть нижний предел измерений равен нулю, то определяется равным верхнему пределу измерений ;

— если шкала прибора двухсторонняя, то нормирующее значение равно ширине диапазона измерений прибора.

,

где и - начальная и конечная точки шкалы прибора.

Д - диапазон измерений.

Приведенная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.

3.1.3 Классификация составляющих погрешности по причине возникновения

Инструментальные (приборные погрешности)— погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировки шкалы.

Методические погрешности — погрешности, обусловленные несовершенством метода, а также упрощениями, положенными в основу методики измерений.

Субъективные (операторные) личные погрешности — погрешности, обусловленные степенью внимательности, сосредоточенности, подготовленности и другими качествами оператора. Субъективные погрешности включают погрешности отсчитывания и погрешности манипулирования средствами измерений и измеряемым объектом. При измерениях часто приходится оперировать устройствами совмещения, настройки и корректировки нуля, устройствами базирования средства измерений и измеряемого объекта, устройствами присоединения средства измерений к объекту для снятия сигнала измерительной информации (чувствительными элементами). Такие манипуляции часто приводят к погрешностям, особенно существенным у операторов с недостаточно высокой квалификацией.

Погрешности отсчитывания возникают при использовании аналоговых средств измерений с устройством выдачи измерительной информации типа «шкала-указатель». При положении указателя между отметками шкалы отсчитывание осуществляется либо с округлением до ближайшего деления, либо с интерполированием доли деления на глаз. Погрешность округления результата до целого деления составляет не более половины цены деления отсчетного устройства, а при интерполировании доли деления погрешность отсчитывания еще меньше и обычно составляет не более 1/10 части цены интерполируемого деления.

В случае, если плоскости шкалы и указателя не совпадают, возможно возникновение погрешности отсчитывания из-за параллакса при «косом» направлении взгляда оператора. Для уменьшения погрешностей от параллакса используют методы сближения указателя со шкалой (скошенные кромки нониуса штангенциркуля и барабана микрометра, расположенный в плоскости шкалы световой указатель), а также искусственные приемы получения нормального угла зрения (специальные наглазники и налобники в оптических приборах, зеркальная полоска под шкалой электроизмерительных приборов и др.).

Очевидно, что погрешности отсчитывания в рассмотренной интерпретации (погрешности округления или интерполирования и погрешности из-за параллакса) не возникают при использовании приборов с дискретной выдачей информации на цифровых табло.