1.16. Погрешности измерения

При практическом использовании измерений важно оценить их точность. Точность измерений – степень приближения результатов Измерения к некоторому действительному значению, которая используется для качественного сравнения измерительных операций.

Для количественной оценки используется погрешность измерений (чем меньше погрешность, тем выше точность). Оценка погрешности измерений − одно из важных мероприятий по обеспечению единства измерений. Количество факторов, влияющих на точность измерения, велико, и любая классификация погрешностей измерения условна, так как различные погрешности в зависимости от условий измерительного процесса проявляются в различных группах.

В зависимости от формы выражения различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности измерения.

Если необходимо повысить точность результата (при исключенной систематической погрешности) в 2 раза, то число измерений нужно увеличить в 4 раза; если требуется увеличить точность в 3 раза, то число измерений увеличивают в 9 раз и т. д.

В зависимости от характера проявления, причин возникновения и возможностей устранения различают составляющие погрешности измерений.

Систематическая составляющая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одного и того же параметра.

Случайная составляющая изменяется при повторных измерениях одного и того же параметра случайным образом.

Случайная и систематическая составляющие погрешности измерения проявляются одновременно. Значение случайной погрешности заранее неизвестно, оно возникает из-за множества неуточненных факторов. Случайные погрешности нельзя исключить полностью, но их влияние может быть уменьшено путем обработки результатов измерений.

В отличие от случайной погрешности, выявленной в целом вне зависимости от ее источников, систематическая погрешность рассматривается по составляющим в зависимости от источников ее возникновения, причем различают методическую, инструментальную и субъективную составляющие погрешности.

Субъективные систематические погрешности связаны с индивидуальными особенностями оператора. Эта погрешность возникает из-за ошибок в отсчете показаний и неопытности оператора. В основном же систематические погрешности возникают из-за методической и инструментальной составляющих.

Методическая составляющая погрешности обусловлена несовершенством метода измерения, приемами использования СИ, некорректностью расчетных формул и округления результатов.

Инструментальная составляющая возникает из-за собственной погрешности СИ, определяемой классом точности, влиянием СИ на результат и ограниченной разрешающей способности СИ.

Грубые погрешности (промахи) возникают из-за ошибочных действий оператора, неисправности СИ или резких изменений условий измерений. Грубые погрешности выявляются в результате обработки результатов измерений с помощью специальных критериев.

Профилактика погрешности − наиболее рациональный способ снижения погрешности, заключается в устранении влияния какого-либо фактора.

1.17. Международные организации по метрологии

Международное бюро мер и весов (МБМВ) – главная международная метрологическая организация, задача которой состоит в том, чтобы гарантировать международную однородность измерений и их соответствие Международной системе единиц СИ. С этой целью создана единая для всех государств система передачи размеров единиц ФВ системы СИ. Бюро выполняет исследования, связанные с измерениями, организует международные сравнения национальных эталонов и выполняет калибровки для государств – членов, входящих в международные организации по метрологии.

В соответствии с конвенцией для осуществления руководства деятельностью МБМВ был учрежден Международный комитет мер и весов (МКМВ) который подотчетен Генеральной конференции мери весов (ГКМВ). Сейчас при МКМВ действуют семь консультативных комитетов: по определению единиц длины массы, времени, электрических величин, единиц фотометрии и радиометрии, по единицам ионизирующих излучений и единицам для измерения химических величин.

МБМВ и МКМВ работают в тесном сотрудничестве с международными метрологическими организациями. Особенно близкие связи установлены с Международной организацией законодательной метрологии (МОЗМ), Международной организацией по стандартизации (ИСО) и Международной электротехнической комиссией (МЭК).

Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) была создана в 1955 г. для обеспечения всеобщей гармонизации законодательных процедур метрологии и установления взаимного доверия к результатам измерений, проводимых в странах – членах Метрической конвенции. Это межправительственная организация, в которую входят действительные члены – страны, активно участвующие в ее работе, и члены - корреспонденты – страны, являющиеся наблюдателями. В настоящее время МОЗМ объединяет более 80 государств.

Высшим органом МОЗМ является Международная конференция законодательной метрологии. Решения МОЗМ носят рекомендательный характер, и их исполнение зависит от воли конкретного государства. Она издает международные документы, предназначенные для его рабочих органов, и рекомендации, которые адресованы странам-членам. Россию в МОЗМ представляет Госстандарт.

Международная организация по стандартизации (ИСО) была создана в 1946 г. двадцатью пятью национальными организациями по стандартизации, в том числе и СССР. Россия стала членом ИСО как правопреемник последнего. Членами ИСО являются национальные организации по стандартизации стран мира.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) создана в 1906 г. Основная цель создания МЭК – содействие международному сотрудничеству по стандартизации, метрологии и сертификации в области электротехники и радиотехники путем разработки международных стандартов.

Отдельными вопросами метрологии занимаются такие международные организации, как Международная конференция по измерительной технике и приборостроению (ИМЕЮ), Международный консультативный комитет по радиосвязи (МККР), Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ), Международная организация гражданской авиации, Международный телекоммуникационный союз (ИТУ), Международный астрономический союз (МАУ), Международный союз геодезии и географии и др.