3.6 2 Классификация погрешностей измерений Погрешности измерений

1. По изменению при повторных измерениях одной и той же величины:

Систематические

Случайные

Грубые

предельные

среднеквадратические (стандартные)

вероятные

средние

среднеарифметические

По природе источника погрешности

Методические

Субъективные

Инструментальные

По характеру изменения физической величины во времени

Статические

Динамические

По условиям проведения измерений

Основные

Дополнительные

По характеру проявления во время использования СИ

Постоянные:

- условно постоянные

- безусловно постоянные

Переменные:

- прогрессирующие

- периодические

- изменяющиеся по сложному закону

Прогрессирующие погрешности были осознаны и вычленены из общей погрешности в 1949 году, они связаны со старением узлов СИ и мер.

2. По форме представления

Абсолютные, 

Относительные, 

=/х

Приведенные, =/х_н

(Только для СИ)

х_{н –} нормирующее значение

х_мах, если шкала 0…х_мах

х_мах- х_мин, если поддиапазон измерений

3. В зависимости абсолютной погрешности от значений измеряемой величины:

- аддитивные, не зависящие от q[X]

- мультипликативные - нелинейные

Классификации позволяют разрабатывать процедуры оценки составляющих погрешности, когда нет возможности сразу определить общую погрешность. Её оценивают путём суммирования составляющих погрешности.

3.6.3 Обнаружение и исключение погрешностей

(Враг должен быть опознан – идентифицирован, уничтожен или блокирован)

Случайная составляющая погрешности может быть оценена статистическими методами и уменьшена до требуемой величины путем увеличения числа повторных измерений.

Промахи выявляют также статистическими методами, используя, в зависимости от числа повторных измерений, критерии трёх сигм, Романовского, Шарлье, Диксона, Грабса или Шовенэ.

Обнаружение и исключение систематических погрешностей является сложной задачей.

Постоянные систематические погрешности обнаруживают, применяя для измерений эталонное средство измерений. Разность между результатом измерения и действительным значением х_д, воспроизводимым эталонным средством измерений, равна искомой систематической погрешности. При наличии результатов двух групп измерений можно обнаружить постоянную систематическую погрешность статистическими методами по критерию Фишера или Вилкоксона. Для обнаружения изменяющейся во времени систематической погрешности применяют статистические методы, используя критерий Аббе.

Существует ряд способов исключения и учета систематических погрешностей, которые можно разделить на четыре основные группы:

• Устранение источников погрешности до начала измерений;

• Исключение погрешностей в процессе измерения;

• Внесение известных поправок в результат измерения, если её нельзя исключить;

• Оценивание границ систематических погрешностей, если их нельзя оценить в виде известной поправки.

Наибольшую опасность представляют не выявленные до измерений систематические погрешности, о существовании которых даже не подозревают. Именно систематические, а неслучайные погрешности были неоднократно причиной ошибочных научных выводов, установления ложных физических законов, создания неудовлетворительных конструкций приборов, смещения результатов измерения и, как следствие, брака на производстве.