Погрешности измерений и оценка результатов измерений

ЛЕКЦИЯ 5

Погрешности измерений и оценка результатов измерений

ГОСТ 16263-70 «ГСИ Метрология. Основные термины и определения»

Погрешность измерения.  При практическом осуществлении процесса измерения неизбежны погрешности измерения. Но так как истинное значение измеряемой величины всегда неизвестно, то при их оценке используют действительное значение. Можно дать лишь приблизительную оценку погрешностей измерения. Их можно классифицировать по различным признакам. Нормируется около сорока видов погрешностей.

2.1. По способу числового выражения различают:

-  абсолютная погрешность D, выраженная в единицах измеряемой величины (1.1);

- относительная погрешность δ, выраженная в долях или в процентах от действительного или измеренного значения (1.2).

2.2. В зависимости от источника возникновения, погрешности делятся на методические, инструментальные, субъективные, внешние.

Методическая погрешность появляется вследствие несовершенства метода измерения: несоответствие измеряемой величины и ее модели, принятой при измерении; влияние средства измерения (СИ) на объект измерения и процессы, происходящие в нем.

 Инструментальная погрешность- погрешность применяемого СИ, вызванная недостатками измерительного прибора, состоянием прибора в процессе эксплуатации и др.

Субъективная - погрешность, связанная с индивидуальными особенностями оператора: неправильный отсчет долей деления шкалы прибора (параллакс) и т.д. При применении  цифровых приборов субъективные погрешности отсутствуют. 

Внешняя погрешность - обусловленная влиянием внешних условий на измеряемый объект и измерительный прибор (вибрация, электромагнитные поля, температура).

2.3. По закономерности проявления погрешности измерений делят на систематические, случайные, грубые и промахи. Они вызываются разными причинами, которые действуют постоянно или влияют по-разному при отдельных измерениях. Поэтому погрешность измерения всегда является случайной величиной, которую можно представить как сумму постоянной неслучайной величины и случайной величины.

Систематические погрешности остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины. Закономерно изменяющиеся погрешности подразделяются на прогрессирующие (возрастающие, убывающие), периодические и изменяющиеся по сложному закону. Систематические погрешности по причине возникновения подразделяются на указанные в пункте 2.1. К постояннымотносят погрешность градуировки шкалы, погрешность, обусловленную неточностью подгонки значения меры, температурную и др. К переменным относят монотонно изменяющуюся погрешность, обусловленную нестабильностью напряжения источника питания и др. Снижение: прогрев приборов перед началом работы, не отключение приборов во время перерывов и т. д. Когда значение систематической погрешности может быть достаточно  точно определено, вводят поправку или поправочный множитель.

Поправка - значение величины, одноимённой с измеряемой, прибавляемое к полученному при измерении значению величины с целью исключения систематической погрешности. Величина поправки определяется из свидетельства о поверке или путем вычислений, если известна зависимость поправки от внешних факторов.

Поправочный множитель - число, на которое с целью исключения систематической погрешности умножают результат измерения. Применяют, когда исправленное значение используют в дальнейшем как сомножитель.

Не исключенная поправкой систематическая погрешность носит случайный характер. Ее отмечают при записи результата измерения путем указания границ интервала, в котором с заданной вероятностью P_c  находится систематическая погрешность, а если