Лекция 5: погрешности измеРений

1. Факторы, влияющие на результаты измерений

В соответствии с ГОСТ Р 8.000-2000 измерение — это нахождение значения физичес­кой величины опытным путем с помощью специальных техни­ческих средств. В зависимости от степени приближения результата из­мерения к объективности различают истинное, действитель­ное и измеренное значения физической величины.

Истинное значение физической величины — это значение, идеально отражающее в качественном и количественном от­ношениях соответствующее свойство объекта. Из-за несо­вершенства средств и методов измерений истинные значе­ния величин практически получить нельзя. Их можно представить только теоретически.

Действительное значение физической величины — это значение, найденное экспериментальным путем и настоль­ко приближающееся к истинному, что для данной цели мо­жет быть использовано вместо него.

Измеренное значение физической величины — это значение, полученное при измерении с применением конкретных ме­тодов и средств измерений.

Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного (идеального) значения измеряемой величины. Поскольку истинное значение величины неиз­вестно, то в метрологических работах вместо истинного зна­чения используют действительное, за которое принимают показание эталонов.

В метрологической практике при проведении измерений необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на резуль­таты измерения. Это — объект и субъект измерения, метод, сред­ство и условия измерения.

Объект измерения должен быть чист от посторонних включений, если измеряется плотность вещества, свободен от влияния внешних помех (природные процессы, индуст­риальные помехи и т. п.). Сам объект не должен обладать внутренними помехами (работа самого объекта измерения). Субъект измерения, т. е. оператор, привносит в резуль­тат «личностный» момент измерения, элемент субъективиз­ма. Он зависит от квалификации оператора, санитарно-ги­гиенических условий труда, психофизиологического состо­яния субъекта, от учета эргономических требований.

Метод измерения. Очень часто измерение одной и той же величины постоянного размера разными методами дает раз­личные результаты, причем каждый из них имеет свои не­достатки и достоинства. Искусство оператора состоит и том, чтобы соответствующими способами исключить или учесть факторы, искажающие результаты. Если измерение не уда­стся выполнить так, чтобы исключить или компенсировать какой-либо фактор, влияющий на результат, то в последний в ряде случаев вносят соответствующую поправку.

Влияние СИ на измеряемую величину во многих случаях проявляется как возмущающий фактор, например, внутрен­ние шумы измерительных электронных усилителей. Неправильные показания СИ могут быть результатом дефекта изготовления отдельных его частей.

Другим фактором является инерционность СИ, не успевающего отреагировать на изменение сигнала. При этом некоторые СИ дают постоянно завышенные или постоянно заниженные показания.

Условия измерения как влияющий фактор включают температуру окружающей среды, влажность, атмосферное дав­ление, напряжение в сети и т. п.

Учет указанных факторов предполагает исключение ошибок и внесение поправок к измеренным величинам.