1. По способу выражения их делят на абсолютные и относительные погрешности измерений.
Абсолютная погрешность
измерения —
погрешность, выраженная
в единицах измеряемой величины. Так,
погрешность ?X в формуле (2.1) является
абсолютной погрешностью. Недостатком
такого способа выражения этих величин
является то, что их нельзя использовать
для сравнительной оценки точности
разных измерительных технологий.
Действительно
=0,05 мм при Х
= 100 мм соответствует
достаточно высокой точности измерений,
а при Х=1 мм
— низкой. Этого недостатка лишено
понятие «относительная
погрешность», определяемое
выражением
|
(2.3) |
Таким образом, относительная погрешность измерения— отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины или результату измерений.
Для характеристики точности СИ часто применяют понятие «приведенная погрешность», определяемое формулой
|
|
|
(2.4) |
где Хн — значение измеряемой величины, условно принятое за нормирующее значение диапазона СИ. Чаще всего в качестве Хн - принимают разность между верхним и нижним пределами этого диапазона.
Таким образом, приведенная погрешность средства измерения — отношение абсолютной погрешности средства измерения в данной точке диапазона СИ к нормирующему значению этого диапазона.
2. По источнику возникновения погрешности измерений делят на инструментальные, методические и субъективные.
Инструментальная погрешность измерения — составляющая погрешности измерения, обусловленная несовершенством применяемого СИ: отличием реальной функции преобразования прибора от его калибровочной зависимости, неустранимыми шумами в измерительной цепи, запаздыванием измерительного сигнала при его прохождении в СИ, внутренним сопротивлением СИ и др. Инструментальная погрешность измерений разделяется на основную (погрешность измерений при применении СИ в нормальных условиях) и дополнительную (составляющая погрешности измерений, возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от ее номинального значения или ее выхода за пределы нормальной области значений). Метод их оценивания будет рассмотрен ниже.
Есть также такое понятие, как «грубые погрешности или промахи», которые могут появляться из-за ошибочных действий оператора, неисправности СИ или непредвиденных изменений ситуации измерений. Такие погрешности, как правило, обнаруживаются в процессе рассмотрения результатов измерений с помощью специальных критериев. Важным элементом данной классификации является профилактика погрешности, понимаемая как наиболее рациональный способ снижения погрешности, заключается в устранении влияния какого—либо фактора.
Виды погрешностей (рисунок 1.4 )
Выделяют следующие виды погрешностей:
1) абсолютная погрешность;
2) относительна погрешность;
3) приведенная погрешность;
4) основная погрешность;
5) дополнительная погрешность;
6) систематическая погрешность;
7) случайная погрешность;
8) инструментальная погрешность;
9) методическая погрешность;
10) статическая погрешность;
11) динамическая погрешность.
Погрешности измерений классифицируются по следующим признакам.
Основные задачи нормирования погрешностей заключаются выборе показателей, характеризующих погрешность, и установлении допускаемых значений этих показателей. Решение этих задач определяется целью измерений и использованием результатов.
Например, если результат измерения используется наряду с другими при расчете какой-то экспериментальной характеристики, то необходимо учитывать погрешности отдельных составляющих путем суммирования их СКО.
Если речь идет о контроле в пределах допуска и нет информации о законах распределения параметра и погрешности, то достаточно ограничиться доверительным интервалом с доверительна вероятностью. Эти показатели должны сопровождать результат измерений тогда, когда дальнейшая обработка результатов не предусмотрена.
Исходя из изложенного, для оценки погрешностей измерений необходимо: установить вид модели погрешности с ее характерными свойствами; определить характеристики этой модели оценить показатели точности измерений по характеристикам модели.
При установлении модели погрешности возникают типовые статистические задачи: оценка параметров закона распределения, проверка гипотез, планирование эксперимента и др.
В соответствии с МИ 1317—86 точность измерения должна выражаться одним из способов:
1) интервалом, в котором с установленной вероятностью находится суммарная погрешность измерения;
2) интервалом, в котором с установленной вероятностью находится систематическая составляющая погрешности измерений;
3) стандартной аппроксимацией функции распределения случайной составляющей погрешности измерения и средним квадратическим отклонением случайной составляющей погрешности измерения;
4) стандартными аппроксимациями функций распределения систематической и случайной составляющих погрешности измерения и их средними квадратическими отклонениями и функциями распределения систематической и случайной составляющих погрешности измерения.
Государственная система обеспечения единства измерений: понятие, объекты, состав, структура
Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) - государственное управление субъектами, нормами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране. Деятельность по обеспечению единства измерений направлена на охрану законных интересов граждан и установлению правопорядка и экономики, а также на содействие экономическому и социальному развитию страны путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах общества.