1.4. Погрешности измерений.

1.4.1. Основные определения.

На процесс измерений оказывает воздействие множество факторов: характер измеряемой величины, качество применяемых средств измерений, метод измерений, условия измерения (температура, влажность, давление и т.п.), конструктивные особенности объекта и способы монтажа средств измерений, индивидуальные особенности оператора (специалиста, выполняющего измерения) и др. Под влиянием этих факторов результат измерений будет отличаться от истинного значения измеряемой величины

• Отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения

Это теоретическое определение погрешности, т.к. как истинное значение величины неизвестно. Поэтому:

• При метрологических работах вместо истинного значения используют действительное значение, за которое обычно принимают показание эталонов.

• В практической деятельности вместо истинного значения физической величины используют его оценку, которую принимают за действительное значении физической величины.

Более подробно вопрос об определении погрешности измерений и вычислении оценки измеряемой физической величины будет рассмотрен в разделе 1.8.

По форме числового выражения погрешности измерений подразделяют на абсолютные, относительные и приведенные.

• Абсолютная погрешность – разность между измеренным и истинным значениями физической величины.

Т.к. истинное значение физической величины неизвестно, то вместо нее используется «достоверное значение», полученное экспериментально с помощью образцовых средств измерений:

DХ = Х - Х₀

где DХ - величина абсолютной погрешности, Х - измеренное значение величины, Х₀ - истинное значение измеряемой величины.

:

• Относительная погрешность – отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины, выраженная в процентах:

• Приведенная погрешность - отношение абсолютной погрешности к некоторому нормирующему значению.

Нормирующее значение есть некоторое условная величина, которую обычно принимают равной верхнему пределу измерений, диапазону измерений, длине шкалы измерительного прибора и т.п.

Здесь Х_min и Х_max - минимальное и максимальное значения измеряемой величины.

• Основной погрешностью называют погрешность средства измерения в нормальных условиях.

• Под нормальными понимают такие условия, при которых величины, влияющие на результаты измерений (например, внешние электромагнитные поля, температура и влажность воздуха, положение прибора в пространстве и др.), находятся в установленных пределах.

• Дополнительной погрешностью называют погрешность измерений, связанную с отличием рабочих условий от нормальных.

Нормальные и рабочие условия определяются технической документацией на конкретный прибор.

• Предел допускаемой основной погрешности - наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным к эксплуатации.

По источнику возникновения погрешности разделяют на систематические, случайные и грубые.