Точность измерений. Ошибки измерений.

Чем выше точность измерений, тем надежней результаты исследований, оценка точности и надежности обязательна, так как получение значения могут лежать в пределах возможной ошибки опыта, а выведенные закономерности могут оказаться не ясными и даже не верными. Точность – степень соответствия результата измерений действительному значению величины. Понятие точности связано с понятием ошибки. Чем выше точность, тем меньше ошибка и наоборот. Самые точные приборы не могут показать действительного значения величины, их показания содержат ошибку.

Абсолютная ошибка – разность между действительным значением измеряемой величины Х и ее наблюдаемым значением а.

Практически под абсолютной ошибкой Δ понимают разность между результатом измерения при более точных методах и приборах высшей точности (образцов) и значением этой же величины, полученной прибором применяемым в исследовании Δ = х-а = а_обр – а.

Практически понятие «точность» имеет несколько определений. Иногда под точностью понимают значение абсолютной ошибки. Например: точность измерения инструмента 0,01м. Чаще под точностью понимают безразмерную величину или отношение абсолютной ошибки к действительному значению величины

Или выражает ее в процентах к действительному значению величины

Для современных способов измерений можно считать, что величина Δ незначительна в сравнении, как с действительным значением х, так и с наблюденным при помощи наиболее точных образцовых приборов ее значения а_обр. Допуская, что при измерении образцовыми приборами величин х, приблизительно равно а_обр и считаясь с тем, что мы не можем измерить действительные значения х, выразим:

Δ=0,01мм

а_обр = 10мм

Ошибка может возникать из-за несовершенства измерительного прибора, влияния условий его эксплуатации и опытности наблюдателя (исследователя). Факторы влияющие на ошибку прибора:

• Неточная градуировка

• Трения и зазоры в механизме

• Инертность устройства

• Износ, старение

• Усталостные явления и др.

Условия эксплуатации:

• Расположение прибора

• Его наладка

• Температура среды и ее колебания

• Электрические и магнитные поля и их измерения

• Давление воздуха

• Влажность

• Напряжение и другие внешние факторы.

Большей частью переменные определяют ошибки измерений.

Величина ошибки результата, зависящей от наблюдателя, связанная с его опытностью, внимательностью, быстротой реакции, ну и другими качествами личности. Зависимости от того известны ли причины разных ошибок или нет, можно ли их определить и оценить их размеры и направление. Все ошибки разделяют на два класса: систематические и случайные.

Систематическими называют такие ошибки, которые возникают из-за известных причин, действующий по определенным законам и как правило по определенным направлением. Таким образом систематическими являются те ошибки или погрешности, которые можно изучить и определить количественно. Их необходимо знать и вносить соответствующие поправки в показания приборов. То есть эти ошибки можно рассматривать как поправки к показаниям приборов. Такие поправки связаны с конструкцией приборов, указывают в их паспортах. Систематические ошибки можем определить и сам исследователь, что особенно необходимо для приборов им конструируемых. Находят систематические ошибки калибруя измерительные приборы. Систематические ошибки можно иногда обнаружить сопоставляя опытные данные с изменяющимися внешними условиями. Соответствие между изменениями опытных данных и условий их эксплуатации указывает на наличие систематической ошибки. При измерениях необходимо предупредить возникновение не предусмотренных ошибок. Для этого необходимо тщательно устанавливать измерительную аппаратуру. Проверять не смещен ли указатель с нулевой точки. Если систематически ошибки могут быть вызваны внешними условиями переменной температуры, влажностью, встряхиванием, следует компенсировать их влияние или измерять при более устойчивых условиях.