1. Основні поняття та особливості

Процедура вимірювання складається з таких основних етапів: прийняття моделі об'єкта вимірювання, вибір ме­тоду вимірювання, вибір засобу вимірювання, проведення експерименту для отримання результату вимірювання. Одначе на кожному етапі виникає невідповідність між ідеальними і реальними умовами і тому результат вимірю­вання відрізняється від істинного значення фізичної вели­чини, тобто виникає похибка вимірювання.

Похибка вимірювання є основним показником якості та досконалості вимірювання. Прогрес в галузі вимірювання пов'язаний зі зменшенням похибок вимірювання.

2. Класифікація похибок

Як уже зазначалося вище, похибка вимірювання — це відхилення результату вимірювання від істинного значен­ня вимірюваної величини. Класифікацію похибок подано на рисунку 1.

Рис.1 – класифікація похибок

2.1 За причиною виникнення

Залежно від місця (причини) виникнення похибки поділяються на інструментальні та методичні.

Причиною виникнення інструментальних похибок є недосконалість засобів вимірювання, а методичні похиб­ки зумовлені методом вимірювання та вимірювального перетворення.

Похибка прийняття моделі об'єкта вимірювання зумов­лена неповнотою інформації про об'єкт дослідження. Наприклад, за результатом вимірювання напруги вольт­метром середніх квадратичних значень знаходять ампліту­ду змінної напруги, вважаючи сигнал синусоїдним, тобто приймають модель синусоїдного сигналу, в той час як ре­альний сигнал має, крім основної гармоніки, також і вищі гармоніки. Похибка, зумовлена такою невідповідністю, належить до методичної похибки. Методичною похибкою також є похибка, спричинена впливом засобу вимірюван­ня на об'єкт вимірювання. Наприклад, увімкнення ампер­метра з ненульовим опором в електричне коло, струм якого необхідно виміряти, змінює режим роботи електрич­ного кола, зокрема струм цього кола.

2.2 За способом вираження

Похибки вимірювання за способом вираження поділя­ються на абсолютні, відносні і зведені.

Абсолютною похибкою () вимірювання називається різниця між результатом вимірювання (значенням вимірюваної величини) Х та істинним значенням вимірю­ваної величини Х_і:

=X-X_i (1)

Оскільки істинне значення величини неможливо виз­начити, то замість істинного Х_i застосовують дійсне значення Х_д:

=X-X_д (2)

Абсолютна похибка — це розмірна величина, яка має ту ж саму розмірність, що і вимірювана величина.

Відносною похибкою () називають відношення абсо­лютної похибки  до вимірюваної величини X:

. (3)

Здебільшого відносну похибку подають у відсотках

(4)

Точність вимірювання () визначається числом, обер­неним до модуля відносної похибки:

, (5)

Зведеною похибкою (у) називається відношення абсо­лютної похибки до номінального Хном значення вимірюва­ної величини:

. (6)

Зведену похибку, як і відносну, часто виражають у відсотках, тобто

. (7)

За номінальне значення часто приймають найбільше значення, яке можна виміряти за допомогою даного засо­бу вимірювання.

2.3 За залежністю від вимірюваної величини

Абсолютні похибки поділяються на адитивні, які не за­лежать від вимірювальної величини, і мультиплікативні які лінійно збільшуються при збільшенні вимірювальної величини.

На рисунку 2,а наведено залежність адитивних абсо­лютної та відносної похибок від вимірюваної величини, а на рисунку 2,б аналогічну залежність для мультиплікативних похибок.

а б

Рис. 2