Теория погрешностей. Основные виды погрешностей, их классификация, страница 3

Таким образом, мы имеем два типа погрешностей измерения:

• систематические погрешности, остающиеся постоянными или закономерно изменяющиеся при повторных измерениях.

·  случайные (в том числе грубые погрешности и промахи), изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины;

Основные виды погрешностей, их классификация

Одной из главных задач при проведении измерений является определение погрешности их результатов. Но, так как истинное значение измеряемой величины всегда неизвестно, то для оценки погрешностей используют действительное значение. Следовательно, определить значение погрешностей можно только приблизительно. Разнообразие проявления и причин возникновения погрешностей вызвало необходимость деления их на разновидности. Нормируется около 30 видов погрешностей. И этот перечень непрерывно пополняется.

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

Инструментальная – погрешность, присущая самому СИ, вызванная недостатками этого прибора, не идеальностью его характеристик, состоянием прибора в процессе эксплуатации, износом, старением и др. (рис. 2.1).

Например, при изготовлении сердечника измерительного трансформатора из материала, имеющего большие потери, возникает угловая погрешность.

Для определения инструментальной погрешности СИ используют более точный прибор и проводят сравнение их показаний.

Методическая погрешность [П 2.1, 2.2] появляется вследствие несовершенства метода измерения: несоответствие измеряемой величины и ее модели, принятой при измерении.

 К методическим погрешностям относится погрешность воздействия на объект измерения измерительного прибора, погрешность, связанная с некоторой неопределённостью параметров самого объекта измерения, и др.

Если при разработке прибора было допущено несоответствие измеряемой величины и её математической модели, то для разработчика это методическая, а для пользователя – инструментальная погрешность.

Субъективная – погрешность, связанная с индивидуальными особенностями оператора, ошибки наблюдения. При использовании цифровых приборов отсутствует.

По закономерности проявления погрешности измерения делят на систематические, случайные (рис. 2.2), грубые и промахи.

Систематическая – погрешность измерения остаётся постоянной или закономерно изменяется (дрейфовая) при повторных измерениях одной и той же величины.

К постоянной относят систематическую погрешность градуировки шкалы, погрешность, обусловленную неточностью подгонки значения меры, температурную и др.

К дрейфовой относят систематическую погрешность, обусловленную старением, нестабильностью напряжения источника питания и других медленно изменяющихся влияющих величин.

Единственный способ обнаружения – поверка прибора по образцовым мерам.

Когда значение систематической погрешности может быть достаточно точно определено, вводят поправку.

Поправка - значение величины, прибавляемое к полученному при измерении значению с целью исключения систематической погрешности.

Случайная –  погрешность измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Погрешность обнаруживается при повторных замерах в виде некоторого разброса полученных результатов.

Попытки уменьшения систематической погрешности за счет частого внесения поправок могут привести к снижению точности измерений из-за перевода случайной в систематическую погрешность.

Грубая – существенно превышающая ожидаемую погрешность в данных условиях.

Промахи – погрешности, которые явно и резко искажают результат измерений.

В зависимости от условий использования СИ различают основную и дополнительную погрешности.

Основная – погрешность СИ при нормальных условиях.

Эти условия характеризуются нормальной областью значений влияющих величин, характеризующих климатические воздействия и электропитание СИ: температура окружающего воздуха (205)⁰ С, относительная влажность (6515)%, атмосферное давление (1004) кПа, напряжение питающей сети (2204) В, частота питающей сети (501) Гц.