Погрешности измерений

Любые измерения направлены на получение результата, т.е.оценки истенного значения физической величины в принятых единицах.

При любом, каждом, даже при многократно повторяющемся измерении возникают погрешности. Следовательно, производя измерение, мы каждый раз выполняем операцию по уравнению:

L = L_i + ΔL( )

где L – фактический результат измерения;

L_i – результат текущего измерения;

ΔL -погрешность, ΔL= ΔL₁ + ΔL₂ + ΔL₃…+ ΔL_i.

Определение погрешности мы уже давали- Погрешность(или ошибка) измерения – отклонение результатов измерения Х от истенного значения Хи измеряемой величины

∆ =Х – Хи.

Поскольку истенное значение точно неизвестно, то точно неизвестны и погрешности измерений. Используя это обстоятельство, иногда необоснованно говорят о неопределенности погрешности измерений, предлогая заменить термин « погрешнось измерения» термином «неопределенность измерения» (Стр199 Кузнецов)

Результирующая величина отклонения результата измерений, погрешность представляет сумму всех погрешностей, имеющих отношение к средству и процессу измерений.

Классификация погрешностей измерений приведена на Рис.1,7

Источников, причин возникновения погрешностей очень много, большинство из них носят случайный характер. Считается, что погрешности могут быть связаны:

Ø с операцией настройки средства измерения или со смещением уровня его настройки во время эксплуатации;

Ø с установкой объекта измерения (исследования) на измерительную позицию;

Ø с процессом получения, преобразования и выдачи информации в измерительной цепи средства измерений;

Ø с внешними воздействиями на средство и объект измерений (изменение температуры и давления, влияние электрического и магнитного полей, вибрации и др.);

Ø со свойствами измеряемого объекта и их изменением во времени;

Ø с квалификацией и психосоматическим состоянием оператора и пр.

Общим для всех разновидностей погрешностей является деление их на систематические, случайные, грубые и промахи.

Систематические погрешности остаются постоянными или изменяются по определённому закону при повторных измерениях.

В общем случае причинами возникновения систематических погрешностей могут быть:

- погрешность метода(теоретическая погрешность)измерения

- отклонение реальных параметров средства измерений от расчётных;

- неуравновешенность некоторых подвижных деталей средства измерений относительно их оси вращения, приводящая к дополнительному их повороту за счёт зазоров, имеющихся в механизме;

- упругая деформация деталей средства измерений, приводящая к дополнительным их перемещениям;

- погрешность градуировки шкалы или её небольшой сдвиг при установке в прибор (например, разница в показаниях ртутного и спиртового термометров за счёт разницы коэффициентов линейного расширения рабочих тел);

- неточность подгонки шунта или добавочного сопротивления, погрешность образцовой измерительной катушки сопротивления и т.п.;

- неравномерный износ направляющих и опор устройства в его подвижных и вращающихся частях;

- износ рабочих поверхностей деталей средств измерений, с помощью которых осуществляется контакт звеньев механизма прибора с контролируемыми изделиями;

- усталостное изменение упругих свойств деталей, а также их естественное старение;

- неисправности средства измерений (например, погнутость измерительного стержня индикатора, приводящая к его заеданию в направляющих).