4. Причины возникновения и способы исключения систематической погрешности.

Оценка достоверности измерений – основная задача метрологии.

По способу числового выражения различают абсолютные и относительные погрешности.

В зависимости от источника возникновения могут быть инструментальные, методические и субъективные погрешности. Инструментальная погрешность обуславливается погрешностью средств измерения. Методическая возникает из-за несовершенства разработки теории явлений, положенных в основу метода измерений, из-за неточности соотношений, используемых для нахождения оценки измеряемой величины, а так же из-за несоответствия измеряемой величины ее модели.

По закономерности проявления – случайные и систематические погрешности. Систематические погрешности измерения (/\c)- составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянно или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. Случайная погрешность измерения (/\)-составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Грубые погрешности измерений- случайные погрешности измерений, существенно превышающие ожидаемые при данных условиях погрешности.

Различают три составляющих погрешности измерения: инструментальную, зависящую от погрешностей применяемых средств измерений, методическую, связанную с несовершенством метода измерения и погрешность отсчитывания (только для приборов с указателем и шкалой), обусловленную неточным определением на глаз долей деления шкалы D_ОТС=±0.1 дел.

5. Случайные погрешности и их оценка.

Все погрешности можно разделить на систематические и случайные.

Систематические погрешности СИ - составляющие погрешности СИ, которые остаются постоянными или изменяются по известному закону. Систематическую погрешность СИ можно скорректировать.

Случайная погрешность СИ - погрешность СИ, которая изменяется случайным образом. Случайную погрешность нельзя скорректировать.

Для оценки случайных погрешностей можно применить оценку по предельному значению, но этот способ дает завышенные значения погрешности. Поэтому для оценки случайной погрешности пользуются статистическими методами. Для характеристики случайной величины пользуются законом ее распределения, в основном дифференциальным (плотность распределения вероятностей). Для характеристики случайной величины пользуются также математическим ожиданием (в метрологии - систематическая погрешность) и среднеквадратичным отклонением (характеризует разброс погрешностей вокруг) Согласно ЦПТ (центральная предельная теорема) закон распределения суммы случайных величин стремится к нормальному, если число случайных величин стремится к бесконечности и нет ни одной преобладающей. Поэтому на практике весьма часто имеет место нормальный закон распределения погрешностей: В случае нормального распределения доверительную вероятность можно найти по формуле в которой присутствует функция Лапласа (интеграл вероятностей) Для данной функции составлены таблицы; Полезно вспомнить правило трех сигм, которое гласит, что при нормальном законе распределения случайная величина попадет в интервал с вероятностью P=0.997.