Лекция №3

3. В зависимости от влияния характера изменения измеряемой величины:

1. Статическая – погрешность средства измерения, применяемого для измерения постоянной физической величины.

2. Динамическая – погрешность средства измерения, возникающая дополнительно при измерении переменной во времени физической величины и обусловленная несоответствием его реакции на скорость изменения измеряемого сигнала.

5. По характеру проявления:

1. Систематическая – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины

2. Случайная – составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом по знаку и значению в серии повторных измерений одного и того же значения физической величины, проведённых с одинаковой тщательностью в одних и тех же условиях. Случайная погрешность не может быть полностью устранена. Всегда присутствует в измерениях. Её можно уменьшить, увеличивая число измерений.

3. Грубая (или промах) – случайная погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда. На наличие данной погрешности проверяются максимальное и минимальное значения серии измерений.

4. Прогрессирующая (дрейфовая) – непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени.

1. По влиянию внешних условий:

1. Основная – погрешность средства измерения, применяемого в нормальных условиях

2. Дополнительная – погрешность средства измерения, возникающая дополнительно при отклонении какого-либо из влияющих параметров от нормального значения.

Систематические погрешности.

Составляющие:

• Объект

• Субъект

• Метод и средство измерения

Классификация систематических погрешностей:

• По характеру изменения по времени:

• Постоянные (аддитивная)

• Переменные (мультипликативная, нелинейная)

• По причинам возникновения:

• Инструментальные

• Методические

• Субъективные

Устранять систематические погрешности можно:

• До проведения измерения (убираем известные источники погрешности).

• В процессе измерения.

• После проведения измерения (вносить поправки в результат).

Способы устранения систематических погрешностей в процессе измерения:

• Метод замещения. Происходит замена измеряемой величины известной величиной таким образом, что при этом состоянии и действии всех средств измерений не происходит никаких изменений (пример метода рассмотреть самостоятельно).

• Метод противопоставления. Измерение выполняется дважды и проводится так, чтобы в обоих случаях причина постоянной систематической погрешности оказывала разные, но известные по закономерности воздействия на результаты наблюдений (пример самостоятельно)

• Метод компенсации погрешности по знаку. Измерение с двумя наблюдениями, выполняемыми так, чтобы постоянная систематическая погрешность входила в результат каждого из них с разными знаками.

Х₁=Х_изм+Δ_с

Х₂=Х_изм- Δ_с

Х_изм=(Х₁+Х₂)/2

• Метод рандомизации. Одна и та же величина измеряется различными методами или приборами (или и тем и другим), постоянная систематическая погрешность каждого из них для всей совокупности являются разными случайными величинами, поэтому при увеличении числа используемых методов или приборов систематические погрешности взаимно компенсируются.

Методы обнаружения переменной систематической погрешности:

• Анализ знаков неисправленных погрешностей.

• Графический метод. Стоится график последовательности неисправленных значений результатов наблюдений. Через точки, отмеченные на графике, проводят плавную кривую, которая выражает тенденцию результата, если она существует.

Методы для исключения систематической погрешности:

• Метод симметричных наблюдений

y=kx+y₀

k – коэффициент, погрешность которого изменяется во времени по линейному закону.

Для устранения переменной систематической погрешности проводят три измерения. Выходная величина y измеряется через равные промежутки времени Δt. При первом и третьем измерениях на вход преобразователя подаётся сигнал от образцовой меры x₀.

Система из трёх уравнений:

Исключение систематических погрешностей после проведения измерений:

• Введение поправок.

Поправка – величина, одноимённая с измеряемой, которая вводится в результат измерения с целью исключения постоянных составляющих систематической погрешности.

Введением одной поправки устраняется влияние только одной составляющей систематической погрешности. Для устранения всех составляющих в результат измерения необходимо вводить множество поправок, при этом, вследствие ограниченной точности определения поправок, случайные погрешности результата измерения накапливаются. Поправки даются в специальных справочниках в виде таблиц или графиков. В общем случае поправка – это минус абсолютная погрешность (-Δ).