Погрешности измерений, их классификация

 

Погрешность измерений - это отклонение значений величины, найденной путём её измерения, от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

В соответствии с определениями и видами погрешностей средств измерений и результатов измерений эти погрешности классифицируются по следующим признакам.

Признак - происхождение:

- инструментальные,

- методические погрешности, то есть погрешности, вызванные несовершенством используемого метода измерений,

- погрешности применения.

Признак - условия эксплуатации:

- основная погрешность (intrinsic error) - погрешность средства измерений, то есть инструментальная погрешность в нормальных условиях эксплуатации (in reference conditions),

- погрешность в рабочих условиях эксплуатации (in normal conditions) - состоит из двух составляющих: основной погрешности и дополнительной погрешности.

Нормальные условия эксплуатации устанавливаются в соответствии с ГОСТ 8.395 "Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования". Нормальные условия - это довольно жесткие ограничения на пределы допускаемых изменений значений влияющих величин (например, температуры и влажности окружающей среды, атмосферного давления, параметров внешних электрических и магнитных полей, напряжения питания, солнечной радиации, амплитуды вибраций, интенсивности солнечной радиации и других), при которых определяется и контролируется основная погрешность средств измерений во время их метрологических испытаний.

Дополнительная погрешность - составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или ее выхода за пределы нормальной области значений.

Признак - характер зависимости от измеряемой величины:

-мультипликативная, пропорциональная значению измеряемой величины,

- аддитивная - не зависит от измеряемой величины.

Признак - характер проявления:

- систематическая,

- случайная.

Признак - режим измерения:

- погрешность измерений в статическом режиме,

- погрешность измерений в динамическом режиме.

Признак - способ представления:

- абсолютные,

- относительные,

- приведенные.

Абсолютные и относительные погрешности могут служить характеристиками качества результатов измерений и средств измерений. Приведенные погрешности являются характеристикой только инструментальной погрешности средств измерений.

Приведенные погрешности вычисляются, как отношение абсолютной инструментальной погрешности средства измерений, определяемой формулами к нормирующему значению измеряемой и выражаются, как правило, в процентах:

.

В зависимости от особенностей средства измерений и характера зависимости абсолютной погрешности от измеряемой величины в качестве нормирующего значения могут использоваться следующие значения:

- - максимальное абсолютное значение измеряемой величины из диапазона измерения, выбирается, когда основной вклад в инструментальную погрешность вносит аддитивная составляющая,

- - модуль текущего значения измеряемой величины или результат измерения, выбирается, когда основной вклад в инструментальную погрешность вносит мультипликативная составляющая,

- - ширина диапазона измерения, выбирается, когда нуль шкалы находится внутри или вне диапазона измерения.

Только для аналоговых омметров, на шкале которых имеются отметки границ диапазона измерения: ‘0’ и ‘ ’, применяется особое выражение для приведенной погрешности, в котором абсолютная погрешность и нормирующее значение измеряемой величины выражаются в единицах длины шкалы: , и

.

Приведенные погрешности применяются при назначении и установлении норм (пределов допускаемых значений) на инструментальные погрешности средств измерений, как правило, для нормальных условий эксплуатации.