Лекции для студентов

Лекции по метрологии. Часть 4: Погрешности измерений

Погрешности измерений

 

При практическом осуществлении процесса измере­ний независимо от точности средств измерений, правиль­ности методики и тщательности 

выполнения измерений результаты измерений отличаются от истинного значе­ния измеряемой величины, т.е. неизбежны погрешности измерений. При оценке погрешности вместо истинного значения принимают действительное; следовательно, мо­жно дать лишь приближенную оценку погрешности изме­рений. Оценка достоверности результата измерений, т.е. определение погрешности измерений — одна из ос­новных задач метрологии [1].

Погрешность — это отклонение результата измерения от ис­тинного значения измеряемой величины. Погрешности условно можно разделить на погрешности средств измерения и погрешности результата измерений.

Погрешности   средств   измерения   были   рассмотрены в главе 3.

Погрешность результата измерения — это число, указывающее возможные границы неопределенности значения измеряемой величины.

Ниже будет дана классификация и рассмотрены погрешности результата измерений.

По способу числового выражения разли­чают абсолютные и относительные погрешности.

В зависимости от источника возникно­вения погрешности бывают инструментальные, мето­дические, отсчитывания и установки.

По закономерностям проявления по­грешности измерений делят на систематические, прогрессирующие, слу­чайные и грубые.

Рассмотрим указанные погрешности измерений более подробно.

 

Абсолютные и относительные погрешности

  

Абсолютная погрешность D -  это разность между измерен­ным X и истинным X_и значениями измеряемой величины. Абсо­лютная погрешность выражается в единицах измеряемой ве­личины:    D = Х — Х_и .

        Поскольку истинное значение измеряемой величины определить невозможно, вместо него на практике используют действитель­ное значение измеряемой величины Х_д. Действительное значе­ние находят экспериментально, путем применения достаточно точных методов и средств измерений. Оно мало отличается от истинного значения и для решения поставленной задачи может использоваться вместо него. При поверке за действительное значение обычно принимают показания образцовых средств из­мерений. Таким образом, на практике абсолютную погрешность находят по формуле      D » Х — Х_д .       Относительная погрешность  d — это отношение абсолютной погрешности измерения к истинному (действительному) значе­нию измеряемой величины (она обычно выражается в про­центах) :    .