Помилки при вимірюванні

Кожний процес вимірювання обов'язково супроводжується похибками, які по характеру вимірювання підрозділяються на систематичні та випадкові.

Випадковою похибкоювиміру називають похибку, яка при повторних вимірах однієї і тієї ж величини в одних і тих же умовах змінюється випадковим чином по знаку і (або) величині.

Для кількісної оцінки випадкових похибок і встановлення її меж можуть використовуватися: гранична похибка, інтервальна оцінка, числові характеристики закону розподілу. Вибір конкретної оцінки визначається необхідною повнотою відомостей про ймовірність та величину похибки, призначення вимірів і характера використання результатів виміру. Комплекси оцінок показників точності встановлені стандартами.

Систематичними похибками (помилками) називаються похибки постійні по величині і по знаку, або ті, що змінюються по визначеному закону. Вплив таких помилок може бути враховано введенням поправок.

Систематична помилка може бути додатною, від'ємною, або дорівнювати нулю.

Прикладом систематичної помилки є помилка, яка виникає при вимірюванні виробу приладом, у якого шкала збита або невірно градуйована.

Для визначення систематичної помилки у штангенінструмента потрібно звести вимірювальні поверхні до зіткнення. Якщо при цьому нуль ноніуса не співпадає з нулем основної шкали, то величина неспівпадання являється систематичною помилкою даного інструмента, додатною або від’ємною (рис.2.2).

При визначенні дійсного розміру додатна помилка віднімається з результатів вимірювання, а від'ємна додається.

При визначенні величини додатної систематичної помилки відлік рисок ноніуса (до співпадаючих поділок основної шкали і ноніуса) ведеться зліва на право (рис.2.2 а).

Рисунок 2.2 - Визначення систематичної помилки

в) Систематична помилка = - 0,35 мм

Рисунок 2.3 - Визначення систематичної помилки

При визначенні величини від’ємної систематичної помилки відлік рисок ноніуса (до співпадаючих поділок основної шкали і ноніуса) ведеться справа наліво Рис. 2.2 б та 2.2 в.

Величина додатної або від’ємної помилки підраховується помноженням кількості отриманих поділок на ціну одної поділки.

За умовами виникнення похибок розділяють на основні, які можуть виявитися в умовах, обумовлених в нормативно-технічної документації і додаткові, обумовлені виходом значень впливаючих величин за допустимі межі. Для оцінювання додаткових погрішностей в документації на засіб вимірів зазвичай вказують норми зміни свідчень при виході умов виміру за межі нормальних.

У засобів вимірів часто можна виділити складові похибки, не залежні від значення вимірюваної величини і погрішності, що змінюються пропорційно вимірюваній величині. Такі складові називають, відповідно, адитивними і мультиплікативними похибками. Адитивною, наприклад, є систематична похибка, викликана неточною установкою нуля в стрілочного приладу з рівномірною шкалою; мультиплікативною — погрішність вимірювання відрізків часу відстаючими або такими, що квапляться годинами. Ця похибка зростатиме по абсолютній величині.