Факторы, влияющие на величину измерения.

Класс точности средств измерения.

Систематическая и случайная погрешности измерений.

Погрешность измерения (результирующая погрешность) является суммой двух составляющих: систематической погрешности и случайной погрешности. Систематическая погрешность – это составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. Причинами появления систематической погрешности могут являться неисправности средств измерений, несовершенство метода измерений, неправильная установка измерительных приборов, отступление от нормальных условий их работы, особенности самого оператора. Систематические погрешности в принципе могут быть выявлены и устранены. Для этого требуется проведение тщательного анализа возможных источников погрешностей в каждом конкретном случае. Систематические погрешности подразделяются на методические, инструментальные и субъективные. Случайная погрешность – это составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Наличие случайных погрешностей выявляется при проведении ряда измерений постоянной физической величины, когда оказывается, что результаты измерений не совпадают друг с другом. Часто случайные погрешности возникают из-за одновременного действия многих независимых причин, каждая из которых в отдельности слабо влияет на результат измерения. Во многих случаях влияние случайных погрешностей можно уменьшить путем выполнения многократных измерений с последующей статистической обработкой полученных результатов. В проявлении такой погрешности отсутствует какая-либо законность, эти погрешности неустранимы и всегда присутствуют в измерениях. Влияние случайной погрешности отражается в рассеянии результатов измерений, которая в свою очередь отражается рядом характеристик: 1) среднее квадратичное отклонение – в результате воздействия случайной погрешности; 2) доверительная погрешность – верхний/нижний границы интервала погрешности результата измерения при определении доверительной вероятности.

 

- обобщенная характеристика, выражаемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей и другими характеристиками, влияющими на точность измерений, широко использующихся в повседневной практике. Классы точности наносятся на шкалах измерений, на корпусах СИ и в сопровождающей документации. Основная погрешность – погрешность, определяемая в нормальных условиях применения. Дополнительная погрешность – составляющая погрешности СИ дополнительно возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин. Обычно метрологические характеристики нормируют раздельно для нормальных и рабочих условий применения СИ. Нормальными условиями принимаются считать те, при которых изменением характеристик под воздействием внешних факторов принято пренебречь. Рабочие условия применения отличаются от нормальных более широким диапазоном измерения влияющих величин. Классы точности, если пределы абсолютной погрешности выражены в абсолютной форме, обозначаются буквами римского алфавита. Чем выше класс точности, тем ниже приделы допускаемых погрешностей (буква ближе к началу алфавита). Класс точности при обозначение относительной погрешности обозначается числами, которые равны пределам, выраженные в %. Класс точности присваивается СИ либо при их разработке, либо по различным приёмочным испытаниям. С увеличением срока эксплуатации СИ метрологические характеристики обычно ухудшаются. С увеличением срока снижается класс точности.

 

Факторы, влияющие на величину измерения: объект измерения, субъект (эксперимент, экспериментатор), метод измерения, средство измерения, условия измерения. До начала измерения объект должен быть максимально возможно изучен и в зависимости от характера объекта учитывают (отвергают) необходимость корректировки измерения. Субъект, то есть оператор вносит в процесс измерения элемент субъективизма, который должен быть сведён к минимуму. На процесс измерения влияет: классификация, санитарно-гигиенические условия, психофизиологическое состояние, учёт оргонометрических требований, взаимодействие оператора и системы измерения. К санитарно-гигиеническим условиям относятся освещение, уровень шума, чистота воздуха, микроклимат. Влияние СИ на измеряемую величену чаще всего проявляется как возмущающий фактор (термометр). С другой стороны СИ обладают определенной инертностью (дает постоянно завышенные или заниженные показания, которые могут быть результатом внутреннего дефекта). Условие измерения, как влияющий на результат фактор, включает в себя температуру окружающей среды, влажность, оптимальное давление, напряжение в электрической цепи и т.д. Все перечисленные факторы определяют не надёжность системы, в которую входят: объект, оператор, СИ и окружающая среда. Таким образом в данной системе может происходить отказ аппаратуры, отвлечение внимания оператора, ошибки и описки в записях результатов, различного рода сбои аппаратуры и колебания напряжения в сети. Взаимодействие всех этих факторов определяет возникновение возможной ошибки. При однократном измерении ошибка может быть выявлена при сопоставлении результата измерения с априорным значением или путём логического анализа. Если ошибка обнаружена, то для устранения причины измерения повторяют. При многократном измерении одной и той же величины ошибки проявляются в том, что результаты отдельных измерений отличаются от остальных, если отклонение достаточно велико, то такие измерения отбрасывают.