Погрешность измерений

Методы измерений

Числовое значение измеряемой величины получается путем ее сравнения с известной величиной, воспроизводимой средством измерения – мерой.

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

В зависимости от способа применения меры выделяют две группы методов измерений: непосредственной оценки и сравнения с мерой.

Метод непосредственной оценки – метод измерений, при котором значение величины определяется непосредственно по показывающему средству измерений.

К методам непосредственной оценки относят прямые измерения.

Метод сравнения с мерой – метод измерения, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

В этом случае мера известной величины (однородной с измеряемой) непосредственно участвует в процессе измерения.

Группа методов сравнения с мерой включает в себя следующие методы: нулевой метод, метод измерений замещением, дифференциальный метод.

Нулевой метод измерения (нулевой метод) – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

Например, измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.

Метод сравнения замещением (метод замещения) – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

Например, точное измерение малого напряжения с помощью высокочувствительного гальванометра, к которому сначала подключают источник неизвестного напряжения и определяют отклонения указателя, а затем с помощью регулируемого источника известного напряжения добиваются того же отклонения указателя.

Дифференциальный метод измерения (дифференциальный метод) – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отклоняющееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами. Неизвестная величина определяется по известной величине и измеренной разности. Т. е. уравновешивание измеряемой величины известной величиной производится не полностью, и в этом заключается отличие дифференциального метода от нулевого.

Погрешность результата измерения (погрешность измерения) – отклонение результата измерения от истинного X (действительного х _д) значения измеряемой величины.

Истинное значение величины неизвестно, его применяют только в теоретических исследованиях. На практике используют действительное значение величины х _д, в результате чего погрешность измерения определяют по формуле:

,

где – измеренное значение величины.

Последнее выражение может быть записано как

,

где – абсолютная погрешность измерения.

Примечание: символом x обозначают и действительное значение величины, и измеренное значение величины, и результат измерения, и показания средства измерений, и отсчет, то есть в конкретном случае – конкретное содержание этого символа.

Абсолютная погрешность измерения (абсолютная погрешность) – погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность измерения (относительная погрешность) – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.

Относительную погрешность в долях или процентах находят соответственно из отношений:

или ,

где – абсолютная погрешность измерения;

x – действительное или измеренное значение величины (может быть и показание средства измерений).

Дата добавления: 2015-04-30