1.11 Природа возникновения погрешностей

Погрешности измерения и их источники. Погрешность результата измерений (погрешность измерения) - отклонение результата измерения от истин­ного (действительного) значения измеряемой величины.

Истинное значение физической величи­ны неизвестно и его применяют лишь в теоретических исследованиях и расчетах. На практике используют действительное значение ФВ х_д ~ х_и , в результате чего погрешность измерения Δх_изм определяют по формуле

Δх_изм= х_изм - х_д , (1)

где х_изм - измеренное значение величины (х_д ~ х_и)

В качестве истинного значения при многократных изме­рениях параметра выступает среднее арифметическое зна­чение х

х_и = х_ср =

По причинам возникновения (по виду источника) погрешности измерения делят на инструментальные, погрешности метода измере­ния, погрешности (измерения) из-за изменений условий измерения и субъективные.

Инструментальная погрешность измерения – составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешно­стью применяемого средства измерений.

Инструментальная состав­ляющая возникает из-за собственной погрешности средства измере­ний, определяемой классом точности.

Источниками инструментальных погрешностей могут быть, на­пример, неточная градуировка прибора и смещение нуля, вариация показаний прибора в процессе эксплуатации, ограниченная разре­шающая способность средства измерений, влияние средства измере­ний на результат и т. п. Уменьшить инструментальные погрешности можно, применив более точный прибор.

Погрешность метода измерений - составляю­щая систематической погрешности измерений, обусловленная несо­вершенством принятого метода измерений.

Погрешность метода измерений возникает из-за несовершенства метода измерений, некорректности алгоритмов или формул, по кото­рым проводят вычисления результатов измерений, отличия принятой модели объекта измерения от той, которая правильно описывает его свойство, определяемое путем измерения, а также из-за влияния вы­бранного средства измерения на измеряемые параметры сигналов.

Отличительной особенностью погрешностей метода измерений является то обстоятельство, что они не могут быть указаны в паспор­те прибора, а должны рассчитываться самим экспериментатором.

Целесообразность разделения систематической погрешности на методическую и

инструментальную составляющие определяется с целью:

- повышения точности измерений. Можно выделить лими­тирующие факторы,

37

следовательно, при­нять решение об усовершенствовании ме­тодики выполнения или выборе более точ­ных СИ;

- появления возможности найти состав­ляющую общей погрешности, возрастаю­щую со временем или под влиянием внеш­них факторов, следовательно, проводить периодические поверки и аттестации;

- выявления инструментальной составляющей погрешности. Она может быть оце­нена до разработки методики, а потенциальные возмож­ности выбранного метода по точности определит только составляющая метода измерений.

Погрешность (измерения) из-за изменений условий измерения - составляющая

систематической погрешности измерения, являющаяся следствием неучтенного влияния

отклонения в одну сторону какого-либо из параметров, характеризующих условия измерений, от уста­новленного значения. Этот термин применяют в случае неучтенного или недостаточно учтенного действия влияющей величины.

Субъективная погрешность измерения - со­ставляющая систематической погрешности измерений, обусловлен­ная индивидуальными особенностями оператора.