Тема 1.4 погрешности измерений

Результат измерения не дает истинного значения измеряемой величины. Это связано с несовершенством изготовления приборов, наличием влияющих величин, недостатками метода измерения и другими причинами.

Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называется погрешностью измерения.

1.4.1 Методические, инструментальные, субъективные погрешности измерений

В зависимости от источника возникновения погрешности измерений делятся на методические, инструментальные и субъективные.

Методические погрешности могут возникать из-за недостатков метода измерений. К методическим погрешностям относится, например, собственное потребление мощности, а также погрешность дискретности цифровых измерительных приборов.

Инструментальными называются погрешности применяемых средств измерений (абсолютная, относительная, приведенная), вызванные схемными, конструктивными или технологическими недостатками приборов. К инструментальным погрешностям можно отнести, например, погрешности градуировки шкалы, погрешность, обусловленную нестабильностью источника питания и т.д.

Субъективные (личные) погрешности – это погрешности, связанные с несовершенством органов чувств оператора. При использовании цифровых приборов вероятность появления личных погрешностей значительно снижается.

1.4.2 Систематические, случайные, грубые погрешности измерений

По закономерности появления погрешности измерений делят на систематические, случайные, грубые и промахи.

Систематическими называются погрешности измерений, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины в неизменных условиях. Влияние систематической погрешности на результат измерения можно устранить введением поправки. К систематическим погрешностям относятся, например, методические и инструментальные погрешности, погрешности неправильной установки прибора и др.

После учета всех систематических погрешностей повторные измерения одной и той же величины, проводимые в одинаковых условиях и тем же оператором, могут дать отличающиеся результаты. Это объясняется присутствием случайных погрешностей.

Случайные погрешности вызываются большим числом отдельных причин, действующих независимо друг от друга, поэтому нельзя заранее предвидеть их появление и исключить опытным путем.

Значение случайных составляющих погрешности в каждом наблюдении предсказать невозможно, но характер их проявления в результате многократных измерений подчиняется определенным закономерностям, которые устанавливаются на основе методов теории вероятностей.

Грубыми называются погрешности, существенно превышающие ожидаемые в данных условиях. Они могут возникнуть, например, при резком кратковременном изменении влияющей величины.

Промахи – это погрешности, которые явно и резко искажают результат измерений, например, вследствие неправильных действий экспериментатора, неисправностей в схеме прибора и т.д.

Обработка результатов включает отсев грубых погрешностей и промахов из ряда наблюдений измеряемой величины.