Отсчет показаний
Главная деталь микрометра – точный микрометрический винт, ввернутый в гайку, называемую стеблем. При одном обороте винт перемещается вдоль своей оси на 0,5 мм. На винте неподвижно насажен барабан, на котором по окружности нанесено 50 делений. Таким образом, поворот винта на одно деление равен 1/50 полного оборота, или 0,01 мм (0.5мм/50 = 0,01 мм).
Таким образом, цена деления микрометра С = 0,01 мм = 10-5 м, точность отсчета Δхпр. = ± 0,005 мм = ± 0,5•10-5 м.
О погрешностях измерений
Виды измерений физических величин и их погрешностей
При измерении любой физической величины получить её абсолютно точное (истинное) значение невозможно из-за присутствующих всегда погрешностей измерений.
Различают прямые и косвенные измерения.
Измерение называют прямым, если значение измеряемой величины (например, длины или массы предмета) находят в результате сравнения с мерой этой же величины (измерительной линейкой, гирями определенной массы) или считываются со шкалы прибора, используемого для проведения наблюдения (например, вольтметра при измерении электрического напряжения).
Измерение называют косвенным, если значение измеряемой величины находят с помощью известной функциональной зависимости, которая связывает искомую величину с величинам, получаемыми непосредственно при прямых измерениях (например, сила электрического тока находится с помощью закона Ома по прямым измерениям электрического напряжения и сопротивления).
Все возможные погрешности измерений по характеру происхождения разделяют на три типа:
Грубая погрешность (промах) – чрезмерно большая погрешность, явно искажающая результат измерения.
Существует
строгий математический способ определения
ошибок подобного рода. Если подозрительное
значение отличается от среднего более
чем на
(
- среднеквадратическое отклонение
среднего, смысл этой величины и способ
вычисления даны ниже), то считаем его
грубой ошибкой и вычеркиваем.
Эта погрешность, связанная с невнимательностью или ошибкой экспериментатора, исключается из протокола измерений. Имеет смысл измерение повторить.
Систематическая погрешность – погрешность, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.
Эта погрешность связана со сдвигом измеренного значения некоторой величины от её истинного значения. Если удается обнаружить причину или найти величину сдвига, то систематическую погрешность можно исключить введением поправки к измеренному значению величины. Однако, не существует универсальных правил, позволяющих найти систематическую погрешность данного измерения.
Случайные погрешности – погрешности, появление которых не может быть предупреждено.
Эти погрешности проявляются в разбросе отсчетов при повторных измерениях, проведенных в одних и тех же доступных контролю условиях, т.к. обусловлены факторами, меняющимися от измерения к измерению, действие которых на практике не всегда может быть учтено.
Выполнив измерение физической величины несколько раз, используя теорию погрешностей измерений, можно дать количественную оценку случайной погрешности и указать вероятность, с которой истинное значение измеряемой величины находится внутри некоторого интервала.