3.2 Определение и классификация погрешностей измерений

Погрешность – это несоответствие результата измерения истинному значению физической величины.

Значение наиболее приближенное к истинному называется действительным – А_д.

Классификация погрешностей

 

1. По способу вычисления

Абсолютная погрешность

Разность между измеренным и истинным значением:

∆А= Аизм – Аист = Аизм - Ад

Единицы измерения абсолютной погрешности соответствуют единицам измерения измеряемой величины

Относительная погрешность

Отношение абсолютной погрешности к действительному значению, выраженное в процентах

 

 

Приведенная погрешность

Отношение абсолютной погрешности к нормированному

з начению, выраженное в процентах

 

 

В качестве нормируемого значения используется некоторая константа, характеризующая данный прибор. Например, верхнее значение шкалы прибора, максимальный угол поворота стрелки индикатора, длина шкалы и т.п.

2. По причине возникновения

Инструментальная

Вызвана несовершенством измерительного прибора.

Методическая

Вызвана недостаточной изученностью объекта, несовершенством метода измерения и обработки, использованием приближенных формул.

Погрешность установки

Вызвана неправильным положением прибора относительно Земли, источников внешнего влияния.

Субъективная

Вызвана приближенными действиями измеряющего.

3. По характеру проявления

Систематическая составляющая

Вызвана постоянно действующими причинами, постоянна по знаку и величине.

Может быть выявлена, рассчитана и исключена путем введения поправки.

Случайная составляющая

Вызвана одновременным совместным действием многих факторов. Результирующее воздействие данных факторов индивидуально в каждый момент времени, поэтому случайная составляющая погрешности переменна по знаку и величине.

Может быть выявлена путем многократных измерений.

Промахи

Грубые ошибки, вызванные неверными действиями измеряющего.

Выявляется путем сравнения результата измерений с ожидаемым значением.

4. По условиям измерения

Основная

Определяется для нормальных условий:

• температура 20^оС

• влажность 70%

• давление 760 мм рт.ст. ( или 10⁵ Па, 1 атм.).

Данная погрешность задается в паспорте.

Дополнительная

Вызвана отличием условий измерения от нормальных. Может дополнительно указываться в паспорте.

3.3 Форма представления результата измерения

В соответствии с требованиями инструкции

МИ 1317-86 «Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроля их параметров» результат измерения должен содержать:

• наиболее достоверное значение измеренной величины с указанием единиц измерения;

• характеристику допустимой погрешности (максимально допустимое значение погрешности и условия, при которых данная погрешность действительна).

Способы представления характеристики погрешности

С указанием абсолютной погрешности:

А = (А_изм±DА), ед-цы изм,     с заданной вероятностью, при заданных условиях.

 

Например: U = (30,0±0,5),В с р=99,7% при н.у.

Наиболее достоверное значение измеренного напряжения 30,0 В, при нормальных условиях, с вероятностью 99,7% абсолютная погрешность не превысит ±0,5В.

 

С указанием относительной погрешности:

А = А_изм, ед-цы изм ± dА%,     с заданной вероятностью, при заданных условиях.

 

Например:

U = 30,0 В ± 0,3% с р=99,7% при н.у.

 

С указанием доверительного интервала:

_{-Dℓ +Dh}

 

А_min A_изм A_max

А = (А_min ± A_max) ед-цы изм,   с заданной вероятностью, при заданных условиях.

 

Или

А = Аизм, ед-цы изм, -Dℓ, +Dh,   с заданной вероятностью, при заданных условиях.

 

Количественная характеристика погрешности должна содержать не более 2 значащих цифр.

Количество знаков после запятой у основного значения и характеристики погрешности должно быть одинаковым.

Например:

F = (10,000 ± 0,057) кГц с р=80% при н.у.

 

7