в аналоговій або цифровій формі, введення отриманої вимірювальної інформації в ЕОМ і ін. Проте кожен з варіантів повинен опрацьовуватися на відповідність метрологічних характеристик використовуваного засобу вимірювань встановленим вимогами по точності та їх впливу на результати вимірювань.
Одним з основних розділів методики проведення вимірювального експерименту повинен бути розділ, присвячений обробці результатів вимірювань (спостережень) з метою встановлення значень вимірюваної величини і оцінки похибки отриманого результату вимірювання.
2. Класифікація похибок
Досвід показує, що внаслідок неточності вимірювальних приладів, недосконалості органів чуття, неповноти наших знань, труднощі обліку всіх побічних явищ, при багаторазовому повторенні одного і того ж вимірювання виходять різні числові значення досліджуваної фізичної величини. Так буває, навіть якщо вимірювання проводити в абсолютно однакових умовах (равноточние виміру). При практичному використанні результатів тих чи інших вимірів виникає питання про істинне значення досліджуваної фізичної величини, про точність вимірювання.
Термін «точність вимірювання», тобто ступінь наближення результатів вимірювання до деякого дійсного значення, використовується для якісного порівняння вимірювальних операцій. Для кількісної оцінки використовується поняття «похибка (помилка) вимірювань». Ці терміни тісно пов'язані один з одним: чим менше похибка, тим вище точність. Оцінка похибки вимірювань - один з важливих заходів щодо забезпечення достовірності вимірювань.
Кількість факторів, що впливають на точність вимірювань, досить велике, і будь-яка класифікація похибок вимірювань певною мірою умовна. На схемі, зображеної на рис. 1, наведена одна з можливих класифікацій, яка може служити основою для оцінки похибки.
Похибка вимірювання - це відхилення результату вимірювань x від істинного x0 (дійсного) значення вимірюваної величини. Залежно від форми подання розрізняють абсолютну, відносну і приведену похибки вимірювань.
Абсолютна похибка вимірювання визначається як різниця x0-x= D x між істинним і виміряним значеннями фізичної величини. Абсолютна похибка може бути позитивною або негативною в залежності від того зменшено або збільшено результат вимірювання по відношенню до істинного значення.
Рис. 1. Класифікація похибок
Відносна похибка - відношення абсолютної похибки до істинного значення або до результату вимірювання. Відносна похибка найчастіше виражається у відсотках.
Наведена похибка - відношення абсолютної похибки до нормованому значенню xn, виражене у відсотках В якості нормованого значення може бути взято максимальне або мінімальне значення вимірюваної величини.
Залежно від характеру прояву, причин виникнення і можливостей усунення розрізняють систематичну і випадкову складову похибки вимірювання, а також грубі погрішності (промахи).
Систематичні похибки (помилки) - це похибки, які зберігають величину і знак від досвіду до досвіду, при равноточних вимірах. Типовими джерелами систематичних похибок бувають:
недосконалість використовуваної вимірювальної апаратури,
недосконалість використовуваного методу вимірювань;
погана настройка вимірювальної апаратури;
недостатнє сталість умов досвіду;
вплив навколишнього середовища;
постійні помилки експериментатора;
невраховані впливу інших параметрів.
Систематичні похибки вважаються потенційно усуненими. Щоб уникнути або зменшити систематичні похибки необхідно критично ставитися до методів дослідження, удосконалюючи їх, застосовуючи більш точні прилади, стежачи за їх справністю і т.д.
Випадкові похибки (помилки) - це похибки, що змінюють свою величину або знак від досвіду до досвіду, при вимірах, виконаних однаковим чином і при однакових умовах. Випадкові похибки обумовлюються великим числом випадкових причин, що діють в кожному окремому вимірі різним, невідомим чином. До числа таких причин відносяться випадкові вібрації окремих частин приладу, різні зміни в середовищі (температурні, оптичні, електричні, магнітні впливу, зміна вологості, коливання повітря), тертя, фізіологічне зміна органів чуття (наприклад, стомлення) і безліч інших причин, які практично неможливо виключити. Передбачити величину випадкової похибки для одного виміру в принципі немож...
