3. Погрешности измерений.

Определение «погрешности». Классификация погрешностей. Причины возникновения погрешностей.

РГМ 29-99: «Погрешность результата измерения - Отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины».

Погрешность по форме представления может быть абсолютной, относительной и приведенной.

Абсолютная погрешность - погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины. Измерения абсолют.погрешности (Δх) представляет собой разность между измеренной величиной и истинным или действительным значением этой величины: Δх = х_изм - х_д,

где х_изм - измеренное значение величины, х_д - действительное значение величины.

Относительная погрешность измерения - погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины. Относительная погрешность измерения (δ) представляет собой отношение абсолютной погрешности измерения к действительному значению измеряемой величины. Относительная погрешность может выражаться в долях, тогда , или в процентах, тогда где Δх - абсолютная погрешность измерений; х- действительное или измеренное значение величины.

Приведенная погрешность измерения (γ) представляет собой отношение абсолютной погрешности к нормированному значению величины, например, ее максимальному значению, т. е.

γ=(±Δ/Х_н) 100, где Xн — нормированное значение величины, (Xн = Xmax максимальное значение измеряемой величины).

Погрешность по характеру проявления бывают:

Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. В зависимости от характера измерения систематические погрешности подразделяют на постоянные, прогрессивные, периодические и погрешности, изменяющиеся по сложному закону, так же систематическая погрешность подразделяется на: методические, инструментальные и субъективные.

Случайная погрешность измерения - составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность — непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Она представляет собой нестационарный случайный процесс.

Грубая погрешность (промах) — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).

По причине возникновения:

Инструментальная погрешность измерения - Составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого средства измерений

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

Субъективная погрешность измерения - Составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора. Встречаются операторы, которые систематически опаздывают (или опережают) снимать отсчеты показаний средств измерений. Иногда субъективную погрешность называют личной погрешностью или личной разностью.

Неисключенная систематическая погрешность - Составляющая погрешности результата измерений, обусловленная погрешностями вычисления и введения поправок на влияние систематических погрешностей или систематической погрешностью, поправка на действие которой не введена вследствие ее малости.

4. Виды и методы измерений.

Понятие «измерение». Классификация измерений. Методы измерений. Средства измерений.

РМГ 29-99: «Измерение - Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины».

Целью измерения является получение значения физической величины, характеризующей контролируемый объект. Существует множество видов измерений.

Классификация измерений:

По характеру зависимости измеряемой величины от времени

• статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

• динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

По числу измерений:

• Однократное измерение— измерение, произведенное один раз.

• Многократное измерение— измерение одного размера величины, результат этого измерения получают из нескольких последующих однократных измерений (отсчетов).

По признаку точности:

• Равноточные измерения— определенное количество измерений любой величины, произведенных аналогичными по точности средствами измерений в одинаковых условиях.

• Неравноточные измерения— определенное количество измерений любой величины, произведенных отличными по точности средствами измерений и (или) в различных условиях