По характеру проявления

Случайная погрешность — погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т. п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений (например, при измерении диаметра тонкой проволоки, которая может иметь не совсем круглое сечение в результате несовершенства процесса изготовления), с особенностями самой измеряемой величины (например при измерении количества элементарных частиц, проходящих в минуту через счётчик Гейгера).

Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определенному закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность — непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Она представляет собой нестационарный случайный процесс.

Грубая погрешность (промах) — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).

По способу измерения

• Погрешность прямых измерений

• Погрешность косвенных измерений — погрешность вычисляемой (не измеряемой непосредственно) величины:

Если F = F(x₁,x₂...x_n), где x_i — непосредственно измеряемые независимые величины, имеющие погрешность Δx_i, тогда:

39.Систематические ошибки в экспериментальных измерениях

Виды ошибок измерений. Все ошибки измерений подразделяются на:

- систематические ошибки - величина их одинакова во всех видах однотипных измерений, проведенных одинаковым способом;

- случайные - их величина различна даже для измерений, проведенных одинаковым способом; случайные ошибки обязаны своим происхождением ряду причин, действие которых неодинаково в каждом опыте и не может быть учтено;

- промахи (грубые ошибки); чаще всего источник этого вида ошибок - недостаток внимания экспериментатора (например, неправильный отсчет по шкале прибора, неправильная запись результата и т.п.).

Величину ошибки в ряде случаев удобно оценивать не в абсолютной величине, а в относительной, в процентах. Так, если Х абсолютная ошибка величины Х, то относительная ошибка равна _отн=( Х/Х)* 100 %

Систематическая ошибка, как правило, имеет одну и ту же размерность с измеряемой величиной и по знаку постоянна, т.е. имеет отклонение от измеряемой величины либо в большую, либо в меньшую сторону.

Систематические ошибки можно подразделить на следующие группы.

1. Ошибки, природа которых нам известна и величина которых может быть достаточно точно определена. Такие ошибки могут быть исключены введением соответствующих поправок. К ошибкам такого рода можно отнести "дрейф" рентгеновского дифрактометра: для каждой серии замеров можно ввести поправку, введя так называемый "стандарт" - вещество, для которого точно известны положения пиков на дифрактограммах. Определив поправки, можно проводить дальнейшие измерения, не вводя стандарт в исследуемый образец.

2. Другой вид систематических ошибок - это ошибки известного происхождения, но неизвестной величины. К их числу относятся погрешности измерительных приборов. Если на приборе указан класс точности 0.5, то это означает, что показания прибора верны с точностью до 0.5% от всей действующей шкалы прибора. Систематической ошибкой такого типа будет погрешность в определении давления манометром (класс 0.5), рассчитанного на измерение давления 4000 атм. Это значит, что давление мы измеряем с точностью 0.5% от всей шкалы, т.е. 20 атм. Систематические ошибки этого типа не могут быть исключены, но их наибольшее значение, как правило, известно. Если, измеряя давление, мы получили значение 2000 атм, то можем написать Р= 2000± 20. Здесь ± 20 означает, что давление лежит в пределах от 1980 до 2020.

3. Третий вид систематических ошибок - самый опасный, это ошибки, о существовании которых мы не подозреваем, хотя величина их может быть очень значительна. Они чаще всего появляются при сложных измерениях. Иногда бывает, что величина, которая измерена, как нам кажется, с точностью 2 - 3%, оказывается в 2 - 3 раза больше или меньше найденной величины. Например, измеряя скорость диффузии какого - либо элемента в твердой фазе, мы можем не учесть, что в данном образце существует сеть дислокаций, за счет которых скорость диффузии увеличится в несколько раз. Распознать такую ошибку будет трудно, т. к. повторные замеры распределения компонентов на микроанализаторах будут давать одну и ту же картину, а краевые зоны разных образцов будут иметь одну и ту же высокую плотность дислокаций. Такая ошибка может быть выявлена только при тщательной проверке всех этапов эксперимента, используя разные методики приготовления образцов и т. п.

Таким образом, при проведении эксперимента необходимо тщательно проанализировать все возможные источники систематических ошибок и исключить их (если это возможно).