Классификация по условиям эксплуатации

Средств измерений

По условиями, в которых используются средства измерения, различают основную и дополнительные погрешности.

Основная погрешность имеет место при нормальных условиях.

Дополнительные погрешности возникают при отклонении условий эксплуатации от нормальных.

Классификация погрешностей

По характеру проявления

По характеру проявления погрешности измерений подразделяются на систематические, случайные и грубые (промахи).

Систематическая погрешность  – составляющая погрешности измерений, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при многократных измерениях одной и той же величины в одних и тех же условиях. Эта погрешность может быть выявлена и уменьшена
путем:

– применения более точных приборов;

– калибровки с помощью мер.

Однако полностью ее устранить невозможно.

По характеру проявления во времени существуют следующие систематические погрешности:

– постоянные;

– прогрессирующие (дрейфовые),

– периодические,

– изменяющиеся по сложному непериодическому закону.

Постоянная систематическая погрешность электронного измерительного прибора может быть вызвана смещением нуля транзисторного каскада или операционного усилителя. Прогрессирующая погрешность, как правило, обусловлена падением напряжения автономного элемента питания: батареи или аккумулятора.

Случайная погрешность  – составляющая погрешности измерений, изменяющейся случайным образом при многократных измерениях одной и той же величины в одних и тех же условиях. Проявляется в виде разброса результатов измерений. Ее можно уменьшить путем многократных измерений и статистической обработки полученных результатов.

Грубая погрешность – погрешность, превышающая ожидаемое значение в данных условиях. Возникает такая погрешность из-за ошибок оператора или неучтенных внешних воздействий. Измерение, выполненное с грубой погрешностью, считается промахом и должно быть исключено из рассмотрения.

Без учета промахов абсолютная погрешность является суммой систематической и случайной погрешностей и, следовательно, случайной величиной:

.

Систематические погрешности

И методы их устранения

Наиболее известными методами устранения систематических погрешностей являются:

– метод замещения;

– метод противопоставления;

– метод симметричных наблюдений;

– метод рандомизации.

Метод замещения заключается в замене измеряемой величины известной величиной, получаемой с помощью регулируемой меры. При этом показание прибора должно сохраняться неизменным. Значение измеряемой величины считывается по указателю меры. Пример: замена исследуемого сопротивления магазином сопротивлений.

Метод противопоставления используется для сравнения измеряемой величины с известной величиной примерно равного значения, воспроизводимой мерой.

Способ симметричных наблюдений – эффективен при исключении прогрессивной погрешности, вызванной падением напряжения питания. Измерения осуществляются последовательно через равные интервалы изменения аргумента. Обработка результатов проводится с учетом равенства среднего значения погрешности по интервалу времени погрешности в его средней точке.

Метод рандомизации основан на переводе систематической погрешности в случайные путем использования нескольких приборов для измерения одной и той же величины.