Похибки вимірювань та їх основні види.
Види похибок вимірювань, які нормуються в технічній документації на прилади, регламентовані ГОСТ 16265-70. Згідно цього ДОСТа похибка вимірювань визначається як відхилення результату вимірювань від дійсного значення вимірюваної величини. Оскільки дійсне значення величини залишається невідомим, практично замість нього користуються дійсним значенням вимірюваної величини, яке знаходиться за допомогою еталонних і зразкових засобів вимірювань.
Похибкою вимірювального приладу називається алгебраїчна різниця між показаннями приладу і дійсним значенням вимірюваної величини. Вона може бути виражена в значеннях вимірюваної величини (абсолютна похибка) або як відносна, або наведена похибка.
Відносна похибка вимірювального приладу визначається як відношення абсолютної похибки до дійсного значення самої вимірюваної величини.
Наведена похибка приладу виражається відношенням абсолютної похибки до діапазону вимірювань. Наведену похибку, виражену в процентах, називають класом точності приладу.
Точність приладів з різними межами вимірювань може порівнюватися тільки за їхніми наведеними похибками, тобто за класами точності.
Похибки вимірювальних приладів виникають в результаті неточності їх виготовлення (інструментальна похибка), похибки повірки або градуювання і впливу умов вимірювання. Похибки приладу, визначені за нормальних умов, називають основними похибками.
Для
створення нормальних умов вимірювання
установлюють температуру навколишнього
середовища
,
атмосферний тиск 760 мм.рт.ст. (або
1013 гПа) і вологість повітря приблизно
80 %.
Похибки, спричинені відхиленням умов вимірювання від нормальних, називають додатковими похибками.
Похибки поділяють на систематичні і випадкові. Систематичною похибкою називають складову похибки вимірювання, яка залишається постійною або закономірно змінюється при повторних вимірюваннях однієї і тієї ж величини. Систематичні похибки можуть бути вивчені, а результати вимірювання уточнені поправкою.
Поправка визначається як різниця між дійсним і виміряним значенням величини, тобто значенням, що дорівнює похибці вимірювань, але має протилежний знак.
Випадковою похибкою називають складову похибки, яка змінюється випадково при повторних вимірюваннях однієї і тієї ж величини. Граничні значення випадкової складової похибки можуть бути обчислені при наявності деякого ряду вимірювань на основі теорії ймовірностей, що дозволяє вказувати значення вимірюваної величини, більш близької до дійсної, ніж результат одного вимірювання.
Похибка приладу характеризується сумарною граничною припустимою похибкою (без врахування знаку), при якій вона може бути признана гідною і допущена до застосування.
У загальному вигляді похибка вимірювального приладу може бути представлена як сума двох складових – систематичної і випадкової похибок:
.
Задача точних вимірювань полягає у виключенні систематичних похибок і зменшенні впливу випадкових.
Правильність (достовірність) вимірювань характеризується близькістю до нуля систематичних похибок, а їх точність - зменшенням величини випадкових похибок.