4.4 Погрешности измерений и средств измерений. Основные понятия и классификация

В отечественной практике измерений принято качество средств измерений и результатов измерений оценивать, указывая их погрешность. Однако в настоящее время введены в действие новые нормативные документы:

1.РМГ 91-2009 ГСИ «Совместное использование понятий «погрешность измерений» и «неопределенность измерения». Общие принципы»

2.Словарь МОЗМ «Международный словарь основных и общих терминов в метрологии» (VIM), 2007.

3.ИСО/МЭК Руководство по выражению неопределенности измерения.(GUM), 1995. 

В этих документах приведены иные трактовки понятия погрешности измерений.

Если ранее погрешность результата измерений ( ) – это разница между измеренным ( ) и истинным (действительным) значением измеряемой величины ( )

,

то теперь, так как истинное значение величины не может быть определено и его используют только в теоретических исследованиях, предлагается на практике оценивать погрешность измерения (error of measurement), как «результат измерения (измеренное значение величины) минус опорное значение величины».

Опорное значение величины (reference quantity value) – значение величины, используемое как основа для сравнения со значением величины того же рода.

В этом случае погрешность измерения определяют по формуле

,

где – значение величины, полученное путем измерения (результат измерения);

– опорное значение, приписываемое конкретной величине и принимаемое, часто по соглашению, как имеющее неопределенность, приемлемую для данной цели.

Таким образом, понятие “погрешность измерения” следует относить только к конкретному результату измерения, полученному с использованием конкретного экземпляра средства измерений. Погрешность измерения является конкретным положительным или отрицательным числом, а не статистическим параметром.

Неопределенность измерения (uncertainty of measurement) – это неотрицательный параметр, характеризующий разброс значений величины, приписываемых измеряемой величине на основе используемой информации.

Неопределенность измерения включает в себя составляющие, связанные с поправками и приписанными эталонам значениями величин, а также с неопределенностью определения измеряемой величины.

Параметр «неопределенность измерений» может быть, например, стандартным отклонением, называемым стандартной неопределенностью измерения (или заданным кратным ей), или половиной ширины интервала, имеющего установленную вероятность охвата. В общем случае неопределенность измерения содержит много составляющих.

Часто понятие «неопределенность измерений» трактуют как параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий дисперсию значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине.

Таким образом, “погрешность” и “неопределенность” представляют собой различные понятия.

В отечественной практике измерений принято указывать интервал возможных значений измеряемой величины, внутри которого расположено ее действительное (истинное) значение, т.к. истинное значение точно получить невозможно.

< < .

Погрешность средства измерения ( ) – это разность между показаниями средства измерения ( ) и истинным (действительным) значением измеряемой величины ( )

Погрешность средства измерения характеризует возможную точность измерений, проводимых данным средством измерений.

Точность – это характеристика качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности его результата. Высокая точность соответствует малым погрешностям и наоборот. Понятие «погрешность» характеризует как бы несовершенство процесса измерения и является с этой точки зрения негативным параметром.