Природа экспериментальных ошибок и неопределенностей (диапазона отклонений)

Измерения могут быть проведены точно и с ошибками (погрешностью). Все измерения проводятся с ошибками, отличающимися по величине ошибок. При исследовании теоретических вопросов, связанных с проведением экспериментов, важную роль играет изучение причин возникновения и величин ошибок и неопределенностей (доверительный интервал результатов измерений).

Три основных источника ошибок:

1. Чувствительный элемент неправильно отражает измеряемую величину (термопара, термометр, размещенный в гильзе, вваренной в трубу).

2. Неспособность индикатора или какой-либо промежуточной части прибора правильно отражать реакцию чувствительного элемента.

3. Неспособность наблюдателя правильно регистрировать показания прибора.

При проведении эксперимента эти три источника погрешностей приводят к двум основным классам ошибок: случайные и систематические.

Случайная ошибка - когда при последовательных измерениях постоянной величины получают различные числовые значения.

Систематическая ошибка - когда среднее значение последовательных отсчетов отклоняется от известного точного значения и продолжает отклоняться независимо от числа последовательных отсчетов.

Чтобы определить, какая ошибка из них наблюдается, необходимо провести калибровку или какую-либо другую аналогичную проверку прибора.

Калибровка - проверку прибора во всем диапазоне измеряемых величин с помощью известного эталона. (калибровка по эталону). Создавая поршневым манометром известные значения давления, равные 0,5; 1,0; 1,5 кг/см² и т. д., записывают фактические показания датчика и строится калибровочную кривую (рис2).

Рис.2 Возможные результаты калибровки неисправного манометра с помощью поршневого манометра

Затем эта кривая используется для корректировки шкалы прибора получения для точных отсчетов. Возможно, что механизм прибора «заедает» либо имеет мертвый ход, или возможно, образовалась незначительная течь в тонкостенной трубке Бурдона. Такие дефекты могут приводить к ошибочным показаниям, и прибор будет иметь как систематическую, так и случайную ошибку. При повторном использовании манометра, с весовой нагрузкой для проверки датчика при каждом значении давления, можно получить график, изображенный на Рис.2, б. Такой график дает наглядное представление о непригодности данного прибора. Ясно, что прибор не только дает большой разброс показаний (что видно из фиг. 2.2, а), но и имеет большую систематическую ошибку и его нужно либо отремонтировать, либо выбросить.

Дата добавления: 2014-01-04