Виды систематических погрешностей измерений

Классификация погрешностей измерения

Погрешность измерений т средств измерений

Погрешность результата измерения ΔХ – это разность между результатом измерения Х_ИЗМ и истинным значением Х_ИСТ измеряемой величины.

ΔХ = Х_ИЗМ - Х_ИСТ (1)

Истинное значение измеряемой величины – это значение, идеальным образом отображающее свойство данного объекта в количественном и в качественном отношении. Поскольку истинное значение измеряемой величины неизвестно, на практике истинное значение заменяется на его оценку – действительное значение. Действительное значение измеряемой величины – значение, которое найдено экспериментально и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели оно может быть использовано вместо него.

Погрешность средства измерения – разность между показаниями средства измерения и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Эта величина характеризует точность результатов измерения, проводимых данным средством. Эти понятия во многом близки друг другу и классифицируются по одинаковым признакам.

В целях единообразия подхода к анализу и оцениванию погрешностей в метрологии принята классификация погрешностей по следующим признакам,

1. По способу выражения различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности.

1.1. Абсолютная погрешность описывается формулой (1) и выражается в единицах измеряемой величины.

1.2. Относительная погрешность – отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины.

δ= ΔХ / Х_Д * 100 % (2)

1.3. Приведенная погрешность – это относительная погрешность, в которой абсолютная погрешность средства измерений отнесена к некоторому условно принятому значению, называемому нормирующим.

γ = ΔХ / Х_N * 100 % (3)

За нормирующее значение принимают верхний предел измерений, либо, либо длину шкалы.

2. По характеру проявления погрешности измерения делятся на случайные, систематические и грубые.

3. По влиянию внешних условий различают основную и дополнительную погрешности СИ.

3.1. Основной называется погрешность СИ, определяемая в нормальных условиях. Для каждого технического средства в нормативно-технических документах оговариваются условия эксплуатации – совокупность влияющих величин (температура окружающей среды, влажность, давление, напряжение и частота питающей сети и т.д.), при которых нормируется его погрешность.

3.2. Дополнительной называется погрешность СИ, возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин.

4. В зависимости от характера изменения измеряемых величин погрешности СИ делят на статические и динамические.

4.1. Статическая погрешность – это погрешность СИ применяемого для измерения ФВ, принимаемой за неизменную.

4.2. Динамической погрешностью ΔХ(t) называется погрешность СИ, возникающая дополнительно при измерении переменной ФВ и обусловленная несоответствием его реакции на скорость (частоту) изменения измеряемого сигнала.

Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. Их отличительный признак заключается в том, что они принципиально могут быть исключены из результатов измерений.

Систематические погрешности подразделяются следующим образом.

По причинам возникновения систематической погрешности различают методическую, инструментальную и субъективную погрешности.

1. Методическая погрешность - составляющая систематической погрешности измерения, возникающая из-за несовершенства принятого метода измерений. Самая распространенная методическая погрешность – упрощение принимаемой модели. Методические погрешности обусловлены также взаимным влиянием объекта и средства измерения, неточностью расчетных формул, положенных в основу измерений.

2. Инструментальная погрешность – составляющая систематической погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого СИ. Причины возникновения обусловлены износом, старением, неисправностью элементов конструкции СИ, действием внешних возмущающих факторов. К инструментальным погрешностям следует отнести погрешности из-за градуировки, калибровки и поверки СИ.

Основные возмущающие факторы, приводящие к возникновению систематических погрешностей в измерениях: температурные поля магнитные и электрические поля, атмосферное давление и влажность воздуха, вибрации и акустические шумы

3. Субъективная погрешность – составляющая систематической погрешности измерения, обусловленная индивидуальными особенностями оператора.

Дата добавления: 2015-05-10