3. Погрешность си (классификация, причины)

Погрешность СИ – отклонение его показаний от воздействующей на его вход измеряемой величины. Погрешности, возникающие в процессе измерений можно разделить на систематические и случайные. К систематическим погрешностям относят погрешность измерений, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины. Случайная погрешность – составляющая погрешность измерения, которая изменяется случайным образом при повторном измерении одной и той же величины.

Причины погрешностей : несовершенство СИ и методов измерений; квалификация или опыт оператора; воздействие внешних условий.

По форме представления

Абсолютная погрешность — ΔX является оценкой абсолютной ошибки измерения. Величина этой погрешности зависит от способа её вычисления, который, в свою очередь, определяется распределением случайной величины Xmeas. При этом неравенство:

ΔX > | Xmeas − Xtrue | ,

где Xtrue — истинное значение, а Xmeas — измеренное значение, должно выполняться с некоторой вероятностью близкой к 1. Если случайная величина Xmeas распределена по нормальному закону, то, обычно, за абсолютную погрешность принимают её среднеквадратичное отклонение. Абсолютная погрешность измеряется в тех же единицах измерения, что и сама величина.

Относительная погрешность — погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины (РМГ 29-99):

\delta_x =\frac{ \Delta x}{x_{true}} .

Относительная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.

Приведённая погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Вычисляется по формуле

\delta_x =\frac{ \Delta x}{X_n} ,*100 %

где Xn — нормирующее значение, которое зависит от типа шкалы измерительного прибора и определяется по его градуировке:

— если шкала прибора односторонняя, то есть нижний предел измерений равен нулю, то Xn определяется равным верхнему пределу измерений;

— если шкала прибора двухсторонняя, то нормирующее значение равно ширине диапазона измерений прибора.

Приведённая погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.

По причине возникновения

Инструментальные / приборные погрешности — погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировки шкалы, ненаглядностью прибора.

Методические погрешности — погрешности, обусловленные несовершенством метода, а также упрощениями, положенными в основу методики.

Субъективные / операторные / личные погрешности — погрешности, обусловленные степенью внимательности, сосредоточенности, подготовленности и другими качествами оператора.

4. Виды измерений. Классификация измерений по видам.

Измерения классифицируются по характеристике точности: 1. равноточные – ряд измерений ФВ выполненных одинаковыми по точности СИ и в одинаковых условиях. 2. Неравноточные – ряд измерений ФВ выполненных разными по точности СИ и в разных условиях.

По числу измерений: однократные; многократные. По отношению к изменению измерений величины: статические; динамические. По метрологическому назначению: технические; метрологические. По выражению результатов: абсолютные и относительные. По общим приемам результатов измерений: прямые; косвенные; совместные; совокупные. Совокупные – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при котором искомое значение величин определяют математическим путем обработки получаемых при измерении различных сочетаний этих величин. Совместные – проводимые одновременно измерения 2ух или нескольких величин для определения зависимости между ними.

Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно. Косвенное измерение — определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.