Аддитивная и мультипликативная погрешности.

По характеру зависимости погрешности от значения измеряемой величины (входного сигнала) среди погрешностей выделяются аддитивные и мультипликативные погрешности. Оба эти типа погрешностей могут иметь как инструментальный, так и методический характер. Для их частичного устранения в результаты измерений вводят соответствующие поправки, которые определяются при градуировке измерительного средства или в дополнительных экспериментах. Наиболее четко аддитивная и мультипликативная составляющие погрешности могут быть идентифицированы графически (Рис.2).

А ддитивная погрешность остается постоянной при изменении изме­ряемой входной величины. Графически она выражается в постоянном смещении нулевого отсчета средства измерений. (Рис. 2а).. В измерительных приборах ее причиной может быть смещение, дрейф напряжения источника питания, неточная установкой нуля прибора, наличие паразитных сигналов, в т.ч. паразитной термоЭДС, помехи в измерительных цепях и другие факторы.

Мультипликативная погрешность есть погрешность средства измерений, которая изменяется пропорционально измеряемой величине и определяется нестабильностью коэффициента передачи элементов измерительной цепи. Эта нестабильность может быть связана с, изменениями характеристик этих элементов во времени (старение), под воздействием внешней среды, условий внешней среды, отличием условий эксплуатации средства измерений от нормальных. Например, изменение входного сопротивления прибора при изменении температуры.

Статическая и динамическая погрешность.

Статическая погрешность это погрешность средств измерения, кото­рая возникает при измерении физической величины, остающейся неизменной в процессе измерений.

Динамическая погрешность возникает при измерении физических величин, изменяющихся во времени. Величина динамической погрешности определяются двумя факторами:

• собственными динамическими (инерционными) свойствами средства измерения

• характером (скоростью) изменения измеряемой величины

При неизменных условиях измерений динамические погрешности обычно рассматриваются как систематические. Однако если условия измерений могут изменяться случайным образом, или сама измеряемая величина имеет случайный характер, то динамические погрешности приходится рассматривать как случайные

Характер проявления погрешностей.

Полная (абсолютная) погрешность измерений  определяется суммой трех составляющих - систематической , случайной  и грубой  погрешностей, независимо от природы и источника этих погрешностей

…(4)

• Систематическая погрешность - составляющая абсолютной погрешности, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся в течение всего цикла измерений или (и) при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Источником систематических погрешностей служат несовершенство технических средств и методик измерения, процессы, происходящие в окружающей среде, при взаимодействии средства и объекта измерений и многое другое

Систематическая погрешность может быть постоянной и переменной.

Постоянная систематическая погрешность остается неизменной в про­цессе измерений. Простыми примерами такой погрешности могут служить погрешности, связанные с неправильной градуировка шкалы прибора, с ошибками в оп­ределении начала точки отсчета, АЦП

Переменная систематическая погрешность может быть прогрессирующей, т.е. монотонно возрастать или убывать со временем, и периодической. Переменная систематическая погрешность может вызываться, например, колебаниями параметров окружающей среды, дрейфом напряжения питания, старением элементов измерительного средства, влиянием на средства и метод измерений режимов работы оборудования и пр.

• Случайная погрешность – составляющая абсолютной погрешности, которая изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же физической величины. С физической точки зрения случайные погрешности порождаются различного рода флуктуациями (флуктуация - случайные отклонения тех или иных физических величин от их средних значений).

Основным источником случайных погрешностей являются шумы и помехи различной природы, которые возникают в самом объекте измерения, в используемых средствах измерений, окружающей среде, устройствах передачи измерительной информации.

• Грубая погрешность – погрешность, которая вызывается, как правило, однократными причинами, и существенно превышает величину погрешности, ожидаемой в данных условиях.

Такими причинами могут быть, например, сбои аппаратуры, ошибки персонала, резкие изменения условий окружающей среды.

Разделение погрешностей на систематические и случайные является весьма условным. Погрешности, имеющие одинаковую физическую природу, в одной ситуации могут рассматриваться как систематические, в другой - как случайные, а в третьей их вообще будет затруднительно отнести к тому или другому виду. Например, погрешность измерений, связанная с воздействием на измерительную цепь электромагнитных коммутационных помех, можно рассматривать и как случайную, и как систематическую, и как грубую. Все будет зависеть характеристик помехи, от того, какие используются средства измерений, какие способы применяются для снижения и учета возникающей погрешности.

Поэтому в 1981 году Международным комитетом мер и весов была принята официальная рекомендация, согласно которой предлагается:

• классифицировать погрешности не по характеру их проявления (случайные и систематические), а по возможности или невозможности использовать для их определения методы математической статистики.