Похибка вимірів. Види похибок.

Точність вимірювань — це якість вимірювань, яка відображає, на­скільки результати вимірювань близькі до істинного значення вимі­рювальної величини. Чутливість вимірювальних приладів - це від­ношення вимірювання сигналу на виходи вимірювального приладу до тієї вимірювальної величини, яка викликала цей сигнал.

Стабільність засобу вимірювання - це здатність не змінювати в часі його метрологічних характеристик (показань).

Похибка показів - різниця між показами приладу і дійсним значенням вимірюваної величини.

Допустима похибка - найбільша за абсолютною величиною похибка міри або показів приладу, допустима діючими нормами.

Варіація (нестабільність) показів - найбільша, отримана експериментально різниця між окремими повторними резуль­татами вимірювань однієї і тієї ж величини при незмінних зо­внішніх умовах.

Вимірювальне зусилля - зусилля, що виникає в процесі ви­мірювання при контакті вимірювальних поверхонь приладу з вимірюваним об'єктом.

Передаткове відношення — відношення лінійного або куто­вого переміщення покажчика (або шкали при нерухомому по­кажчику) до зміни вимірюваної величини, яка викликала це переміщення.

Похибка методу вимірювань визначається сукупністю впли­ву, головним чином, наступних факторів:

- похибки показів вимірювального засобу;

- похибки кінцевих мір (або зразків), за якими встановлю­ється прилад;

- похибки, що викликана при вимірюванні відхиленням
температури від нормальної (20°);

- похибки, що викликана вимірювальним зусиллям приладу;

- похибки, пов'язаної зі станом поверхні об'єкта вимірю­вання.

Таким чином, похибка показів вимірювальних приладів є тільки однією зі складових похибки методу вимірювань, і при виборі універсальних вимірювальних засобів потрібно врахову­вати значення похибки метода вимірювань.

Похибка показів власне вимірювального засобу і його вимі­рювальне зусилля обмежуються відповідними стандартами і наводяться в паспортах приладів.

Похибки кінцевих мір та допустимі відхилення від нор­мальної температури (20°) нормуються ГОСТ.

Поправка - це величина, яку потрібно алгебраїчно додати до показання вимірювального приладу, щоб дістати таке значення вимірювальної величини, яке є найближчим до дійсного значення.

При конструюванні засобів вимірювання прагнуть, щоб похибка вимірювання була найменшою, а інші метрологічні показники засобів вимірювань - в завданих границях. Для цього поєднують великі передаточні відношення з простотою і технологічністю конструкції. Потрібно також, щоб де, можливо, на одній прямій розміщувались осі шкали приладу і конструйований розмір деталі, яка перевіряється. Якщо цієї умови не додержують, то перекіс і непаралельність напрямних вимірювального приладу призводить до значних похибок у вимірюванні.

Похибка вимірювання виражається або в одиницях виміру (абсолютна похибка), або у частках чи процентах від значення вимірюваної величини (відносна похибка). Залежно від характеру їх прояву похибки діляться па систематичні, випадкові і грубі.

Систематична похибка - це складова похибка вимірювання, яка буває постійною, або закономірне змінюється при повторних вимірюваннях однієї й тієї самої величини. Систематична похибка ∆ нормується граничною похибкою ∆D і середнім квадратичним відхиленням σ(∆).

Основні причини виникнення систематичних похибок - похибки інструментів або методу вимірювань, індивідуальні особливості експериментатора.

Випадкова похибка - це така складова похибка вимірювання, яка змінюється випадково при повторних вимірюваннях однієї й тієї самої величини.

Випадкові похибки не можна виключити з результату вимірювань. Проте їх вплив можна зменшити при обробці результатів вимірювань. Значення випадкових похибок залежать від точності приладу і досвідченості експериментатора. У механічних приладах до появи випадкових похибок призводять зазори в ланках кінематичного ланцюга механізму приладу та інші подібні причини. Значення випадкових похибок заздалегідь встановити неможливо, але можна визначити ймовірність їх появи.

Грубими називають похибки, які значно перевищують систематичні або випадкові похибки. Джерелом грубих похибок, як правило, є помилки, що їх допустив спостерігач під час вимірювань (неправильний відлік за шкалою приладу, помилковий запис результатів спостережень і т. д.). Грубі похибки призводять до спотворення результатів вимірювань, і їх потрібно виключати.

Контрольні питання

1 Які різновиди шкал існують в метрології?

2 Метрологічні показники засобів вимірювання

3 Що таке ціна поділки?

4 Які межі вимірювання?

5 Що таке точність вимірювання? Стабільність?

6 Похибка вимірювання

7 Види похибки вимірювання

 

 

 

ЗАНЯТТЯ №4