Погрешность измерения

Все измерения производятся с ограниченной точностью, т.е. результат измерения только приближенно равен значению измеряемой величины.

Качество измерения оценивают его точностью -близостью результата измерения к истинному значению измеряемой величины. Непосредственной характеристикой точности измерений является погрешность.

Следует отметить, что входное сопротивление прибора влияет на погрешность измерений, изменяя режим исследуемой цепи. Чем точнее измерения, тем большими должны быть входные сопротивления измерительных приборов, включаемых параллельно (цепи напряжения), и тем меньшими они должны быть у приборов, последовательно включаемых в исследуемую цепь (токовые цепи).

Большие погрешности могут быть вызваны влиянием внешних факторов (внешние магнитные и электрические поля, паразитные емкости, температура, влажность и т.п.).

Поэтому, выбирая нужный измерительный прибор, необходимо учитывать конкретные условия измерений и технические характеристики прибора.

Погрешности считаются положительными, если результат измерения превышает действительное значение измеряемой величины, и отрицательными, если результат измерения меньше действительного значения.

Классификация погрешностей приведена на рис.11.1.

В данной лабораторной работе в основном исследуются ин­струментальные погрешности, обусловленные конструктивны­ми, технологическими и схемными недостатками приборов. Именно инструментальные погрешности вносят наибольший процент в погрешность измерений (60-65%).

 

Классификация погрешностей

 

Рис11.1

 

В общем случае инструментальная погрешность складывается из основной погрешности ∆₀ , суммарной дополнительной ∆_д , ∆_{дин -} динамической составляющей (∆_дин = 0 при статических измерениях) и погрешности взаимодействия ∆_вз системы изме­рения с объектом измерения.

Существуют следующие погрешности приборов.

Абсолютная погрешность прибора:

, (1)

где А_п - показание прибора; А - действительное значение измеряемого показателя.

Абсолютная погрешность прибора, взятая с обратным зна­ком, называется поправкой:

Относительная погрешность прибора:

,

или в процентах:

. (2)

Приведенная погрешность прибора γ_П используется для сравнения приборов между собой и равна отношению абсолют­ной погрешности прибора ∆А_п к значению шкалы А_к. Для при­боров с равномерной шкалой .

 

. (3)

 

Если шкала прибора двусторонняя с нулем в середине, то за А принимается арифметическая сумма обоих конечных значе­нии шкалы.

Класс точности К_п характеризует погрешность средства изме­рений и косвенно связан с погрешностью измерений, осу­ществляемых данным средством. Средства измерения делятся по классу точности: 0,01; 0,02; 0,05: 0,1; 0,2 и т.д.

По классу точности прибора можно определить максимально допустимую абсолютную погрешность:

. (4)

Например, для вольтметра сошкалой 0-150 В(А_ном = 150 В) класса точности 1,5наибольшая абсолютная погрешность

Определение абсолютных и относительных погрешностей измерений и поправок приведенной погрешности прибора выполняется в соответствии с формулами (1) — (3).

Погрешность измерения складывается из инструментальной погрешности,

методической погрешности (вызвана несовершенством метода измерения) и погрешности отсчитывания. Погрешность отсчитывания включается в состав основной погрешности, и ее предельное значение определяется следующим образом:

где ЦД — цена деления; К — коэффициент, значение которого зависит от того, до каких долей производится округление при отсчете. Если до половины, то К = 0,5; если до десятой, то К = = 0,1 и т.д.