Razvrstavanje pogrešaka mjerenja

Pogreške su odstupanja rezultata mjerenja od stvarne vrijednosti vrijednosti. Valjani pokazatelj može se uspostaviti samo na temelju brojnih mjerenja. Na mjestu praksa je

Za analizu odstupanja, vrijednost koja je najbliža stvarnoj vrijednosti je stvarna vrijednost izmjerene vrijednosti. Dobiva se pomoću alata i metoda visoke preciznosti. Radi praktičnosti mjerenja, osiguravajući mogućnost otklanjanja odstupanja, drugačije klasifikacija pogrešaka. Pogledajmo glavne skupine.

Metoda izražavanja

Ako izvršimo klasifikacija pogrešaka u mjernim instrumentima na temelju toga možemo razlikovati:

• Apsolutna odstupanja. Izraženi su u jedinicama vrijednosti koja se mjeri.
• Relativno odstupanje. Izražava se omjerom apsolutne pogreške i rezultata mjerenja ili stvarne vrijednosti količine koja se mjeri.
• Dano odstupanje. To je relativna pogreška, izražena omjerom apsolutnog odstupanja mjernih sredstava i vrijednosti prihvaćene kao stalni pokazatelj u cijelom rasponu odgovarajućeg mjerenja. Njegov izbor temelji se na GOST 8.009-84.

Za mnoge mjerne instrumente utvrđuje se točnost klase. Uvedena pogreška se uvodi jer relativna vrijednost karakterizira odstupanje samo na određenoj točki ljestvice i ovisi o parametru izmjerene količine.

Uvjeti i izvori

U klasifikaciji pogrešaka o tim kriterijima, identificirana su glavna i dodatna odstupanja.

Prvi su pogreške mjernih sredstava u normalnim uvjetima uporabe. Glavna odstupanja su zbog nesavršenosti transformacijske funkcije, nesavršenosti svojstava instrumenata. Oni odražavaju razliku između stvarne funkcije pretvorbe uređaja u normalnim uvjetima i nominalne (utvrđene u regulatornim dokumentima (tehnički uvjeti, standardi itd.).

Dodatne pogreške nastaju kada se bilo koja vrijednost odstupa od norme vrijednosti ili u vezi s prelaskom granica normalizirane regije.

Uobičajeni uvjeti

Normativna dokumentacija definira sljedeće normalne parametre:

• Temperatura zraka 20 ± 5 stupnjeva.
• Relativna vlažnost 65 ± 15%.
• Napon u mreži je 220 ± 4.4 V.
• Frekvencija snage je 50 ± 1 Hz.
• Nedostatak magnetskog i električnog polja.
• Vodoravni položaj uređaja s odstupanjem od ± 2 stupnja.

Klasa točnosti

Dopuštena ograničenja odstupanja mogu se izraziti u relativnoj, apsolutnoj ili smanjenoj pogrešci. Da bi se odabrali najprikladniji mjerni uređaji, uspoređuje se prema njihovoj generaliziranoj karakteristici, točki točnosti. U pravilu to je granica dopuštenih osnovnih i dodatnih odstupanja.

Razred točnosti omogućuje razumijevanje granica pogrešaka istih mjernih sredstava. Međutim, ne može se smatrati izravnim pokazateljem točnost mjerenja, obavlja svaki takav uređaj. Činjenica je da razvrstavanje mjernih pogrešaka utječe i na druge čimbenike (uvjete, metodu itd.). Ovu okolnost mora se uzeti u obzir prilikom odabira mjernog instrumenta, ovisno o točnosti postavljenoj za eksperiment.

Vrijednost razreda točnosti odražava se u tehničkim uvjetima, standardima ili drugim normativnim dokumentima. Potrebni parametar odabran je iz standardne serije. Na primjer, za elektromehaničke uređaje slijedeće vrijednosti smatraju se normativnim: 0,05, 0,1, 0,2 itd.

Znajući vrijednost točnost klase mjernih sredstava, možete pronaći dopuštenu vrijednost apsolutne devijacije za sve dijelove mjernog područja. Indikator se obično primjenjuje izravno na mjerilo uređaja.

Priroda promjena

Ova značajka se koristi kada klasifikacija sustavnih pogrešaka. Ta odstupanja ostaju konstantna ili se razlikuju ovisno o određenim pravilima prilikom izvođenja mjerenja. Izolirajte u ovoj klasifikaciji i vrste pogrešaka, imaju sustavni karakter. Oni uključuju: instrumentalna, subjektivna, metodološka i druga odstupanja.

Ako se sustavna pogreška približi nuli, ta se situacija zove ispravnost.

U klasifikacija mjernih pogrešaka u mjeriteljstvu također slučajnih odstupanja. Njihova se pojava ne može predvidjeti. Slučajne pogreške ne mogu se uzeti u obzir - one se ne mogu isključiti iz postupka mjerenja. Slučajne pogreške imaju značajan utjecaj na rezultate istraživanja. Smanjenje odstupanja može biti višestrukim mjerenjima nakon čega slijedi statistička obrada rezultata. Drugim riječima, prosječna ocjena dobivena višestrukim manipulacijama bit će bliža stvarnom parametru od one dobivene na jednom mjerenju. Kada je slučajno odstupanje na nulu blizu nula, govorimo o konvergenciji indikatora mjernog uređaja.

Još jedna grupa netočnosti u klasifikaciji - Gđice. Oni su u pravilu povezani s pogreškama koje je izradio operater ili nisu zabilježeni od strane vanjskih čimbenika. Gubitke se obično isključuju iz rezultata mjerenja, ne uzimaju se u obzir prilikom obrade podataka.

Ovisnost o vrijednosti

Odstupanje ne mora ovisiti o mjerenom parametru ili biti proporcionalno njome. Prema tome, u klasifikacija pogrešaka u mjeriteljstvu dodjeljivanje aditiva i multiplicativnih odstupanja.

Potonji se nazivaju i pogreške osjetljivosti. Odstupanja aditiva obično se pojavljuju zbog smetnji, vibracija u potporama, trenja, buke. Multiplikativna pogreška je zbog nepravilnosti prilagodbe pojedinih dijelova mjernih sredstava. S druge strane, to može biti uzrokovano različitim razlozima, uključujući fizičke i zastarjelost oprema.

Racionalizacija svojstava

Odvija se ovisno o tome koja je odstupanja značajna. Ako je pogreška aditiva značajna, granica se normalizira u obliku dane devijacije, ako je multiplikativna - koristi se formula relativne veličine promjene.

To je metoda normalizacije, u kojoj su oba indikatora razmjerna, tj. Granica dopuštene glavne razlike izražena je dvotrajnom formulom. Dakle, indeks razreda točnosti također se sastoji od 2 broja c i d u postocima, odvojenih kosom linijom. Na primjer, 0,2 / 0,01. Prvi broj odražava relativnu pogrešku u normalnim uvjetima. Drugi pokazatelj karakterizira povećanje s povećanjem vrijednosti X, tj. Odražava utjecaj pogreške aditiva.

Dinamika promjena mjerenog pokazatelja

U praksi, klasifikacija pogrešaka, odražavajući prirodu promjena u količini koja se mjeri. To uključuje odvajanje odstupanja:

• Na statičkoj. Takve greške nastaju prilikom mjerenja polagane ili potpuno nepromjenjive količine.
• Dinamički. Pojavljuju se u mjerenju fizičkih veličina koje brzo variraju u vremenu.

Dinamičko odstupanje posljedica je inertnosti uređaja.

Značajke procjene odstupanja

Suvremeni pristupi analizi i klasifikacija pogrešaka temelji se na načelima koja osiguravaju udovoljavanje zahtjevima jedinstva mjerenja.

Za provedbu ciljeva procjene i istraživanja, devijacija se opisuje pomoću modela (slučajna, instrumentalna, metodološka, ​​itd.). Određuje značajke koje se mogu koristiti za kvantificiranje svojstava pogrešaka. Tijekom obrade podataka nužno je pronaći procjene takvih svojstava.

Model se odabire uzimajući u obzir podatke o svojim izvorima, uključujući one dobivene tijekom eksperimenta. Modeli su podijeljeni u neodeterministički (slučajni) i deterministički. Potonji su, primjerice, prikladni za sustavna odstupanja.

Kao opći model za slučajnu pogrešku je količina koja ostvaruje funkciju raspodjele vjerojatnosti. Značajke odstupanja u ovom slučaju podijeljene su u interval i odstupanja točaka. U opisu pogreške rezultata mjerenja obično se koriste parametri intervala. To znači da granice u kojima se odstupanje mogu locirati definirane su kao zadovoljavanje određene vjerojatnosti. U takvoj situaciji, granice se nazivaju povjerljive, a vjerojatnost, odnosno, je povjerljiva.

Značajke točke se koriste u slučajevima kada nema potrebe ili sposobnost procjene granica pouzdanosti odstupanja.

Načela evaluacije

Pri odabiru procjene odstupanja koriste se sljedeće odredbe:

• Karakteristični su pojedini parametri i svojstva odabranog modela. To je zbog činjenice da modeli odstupanja imaju složenu strukturu. Mnogo se parametara koristi za opisivanje njih. Njihova je definicija često vrlo teška, au nekim situacijama potpuno je nemoguće. Osim toga, u mnogim slučajevima, u potpunom opisu modela, postoje suvišne informacije, dok će znanje pojedinih osobina biti dostatno za realizaciju zadataka i postizanje ciljeva eksperimenta.
• Procjene odstupanja određuju se približno. Točnost karakteristika odgovara svrsi mjerenja. To je zbog činjenice da pogreška karakterizira samo zonu nesigurnosti rezultata, a njegova krajnja preciznost nije potrebna.
• Odstupanje je više pogodno za pretjerivanje nego umiješati. U prvom slučaju, kvaliteta mjerenja će se smanjiti, u drugom slučaju je puna amortizacija dobivenih rezultata vjerojatno.

Pogreške se mogu procijeniti prije ili poslije mjerenja. U prvom se slučaju poziva a priori, u drugom - a posteriori.