ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ ОЦЕНКА

При измерениях обычно получается значение измеряемой физической величины, отличающееся от ее истинного значения. Отклонение результата измерения х от действительного значения измеряемой величины х_Д называется погрешностью измерения. Погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины, называется абсолютной погрешностью измерения:

                                          (4.1)

Отношение абсолютной погрешности измерения к действительному значению измеряемой величины называется относительной погрешностью измерения, выражаемой обычно в процентах:

                                                                           (4.2)

Измерительные приборы часто характеризуются приведенной погрешностью, которая определяется как отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к нормирующему значению N_x. За нормирующее значение чаще всего принимается диапазон измерения прибора D. Приведенная погрешность, как правило, выражается в процентах:

                                                            (4.3)

Погрешность измерений состоит из нескольких составляющих, классифицируемых по ряду признаков. По природе своего возникновения погрешности могут зависеть от средств измерений, метода измерения, процесса считывания и ряда других причин. Составляющая погрешность измерений, зависящая от погрешностей применяемых средств измерений, называется погрешностью средств измерений (инструментальной). Составляющая погрешность измерений, вызванная несовершенством метода измерений, называется погрешностью метода измерений или методической погрешностью.

Например, измеряем длину кривой линии линейкой. Во-первых, возникает методическая погрешность измерений за счет того, что использование линейки для измерения длины кривой является методом несовершенным. Во-вторых, действительная длина линейки может не соответствовать длине, указанной на шкале линейки. В связи с этим возникает составляющая погрешности, вызванная несовершенством средства измерения (линейки), которая является погрешностью средства измерения. Цель вычисления погрешностей измерений – оценка точности результата измерения или введение поправок в результаты измерений.

Точностью измерений называется качество измерений, отражающее близость их результатов к действительному значению измеряемой величины. Погрешности измерения разделяют на систематические, случайные и грубые.

Составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины, называется систематической погрешностью измерений.

Составляющая погрешностей измерений, измеряющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины, называется случайной погрешностью измерений.

Погрешность измерений, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях, называется грубой погрешностью. Систематические погрешности имеют определенное значение и знак, они могут быть устранены введением поправки.

Поправкой называется значение величины, прибавляемой к полученному при измерении значению в целях исключения систематической погрешности.

Значения систематической составляющей погрешности могут зависеть от значения измеряемой величины. В связи с этим используются понятия аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности. Под аддитивной погрешностью понимают долю систематической погрешности, которая остается постоянной в пределах диапазона измерений. Под мультипликативной погрешностью понимают долю систематической составляющей погрешности, меняющейся в зависимости от значения измеряемой величины. Так для медных термопреобразователей сопротивления класса А, согласно ГОСТ Р 8.625-2006, предел основной допускаемой погрешности составляет Δ _t = ±(0, 15 +0, 002·| t |) °С. Аддитивная составляющая погрешности, определяемая разбросом сопротивлений термопреобразователей при температуре 0 °С, не должна превышать ±0, 15°С, а мультипликативная, зависящая от отклонений чувствительности, должна находиться в пределах 0, 002·| t | и суммироваться с аддитивной погрешностью. Таким образом, при измерении температуры 100 °С абсолютная погрешность термопреобразователя не превысит Δ _t = ± (0, 15 +0, 002·100)= ±0, 35 °С.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: