2. Оценка результатов измерений

Результаты измерений оценивают различными показателями.

Погрешность измерения (абсолютная ошибка) - это алгебраическая разность между действительным значением измеряемой величины Хд и полученным при измере­нии :

. (8.1)

Относительная ошибка измерения (в %)

. (8.2)

Точность измерения - это степень приближения к действительному значе­нию величины.

Достоверность измерения показывает степень доверия к результатам изме­рения, т.е. вероятность отклонений измерения от действительных значений.

При выполнении эксперимента получаемый результат безусловно включает ошибку измерения. Погрешности измерений возникают вследствие несовершенства методов и средств измерений, недостаточно тщательного проведения опыта, влияние различных неизученных факторов в процессе опыта, субъективных особенностей экспериментатора и др. Классификацию ошибок измерения можно представить в виде схемы (рис.8.1).

Из схемы следует, что ошибка наблюдения состоит из случайной и система­тической составляющих, причём последняя составляющая может быть постоянной или переменной.

Систематические – это такие погрешности измерений, которые при повторных экспериментах ос­таются постоянными (или изменются по известному закону). Если численные значения этих погрешностей известны их можно учесть во время повторных измерений.

Случайные – это погрешности, возникающие чисто случайно при повторном измерении. Эти из­мерения не могут быть исключены как систематические. Однако при нали­чии многократных повторений с помощью статистических методов можно исключить наиболее отклоняющиеся случайные измерения.

Ошибка результата эксперимента

Случайная ошибка Систематическая ошибка

Постоянная Переменная

систематическая систематическая

ошибка ошибка

Элементарные ошибки

объекта личные инструментальные метода измерения внешние

грубые

Рис. 8.1. Компоненты ошибок измерения

Разновидностью случайных погрешностей являются грубые погрешности или промахи, существенно превышающие систематические или случайные погрешности. Промахи и грубые погрешности вызваны, как правило ошибками экспериментатора. В расчёт эти погрешности не принимаются и при вычислении их исключают.

Причины, вызывающие ошибки измерений, различны:

1. Сам исследуемый объект, поскольку всегда обладает неконтролируемым изменением факторов в ходе наблюдения. Величина такого изменения обычно невелика, ибо в ходе эксперимента предпринимаются обычно меры, подавляющие такие изменения.

2. Погрешность измерительных приборов, т.е. инструментальная ошибка.

3. Погрешность метода измерения, т.е. влияние измерительного прибора на состояние объекта исследования.

4. Неконтролируемое изменение внешних условий и влияние неучтенных в исследовании факторов.

5. Недостаточная аккуратность экспериментатора, которая может привести даже к промаху.

Пути устранения погрешностей измерения:

- регулировка, ремонт средств измерения;

- тщательная проверка установки средств измерения;

- устранение нежелательных воздействий внешней среды;

- повторные измерения.