Clasificarea erorilor de măsurare

Erori sunt deviațiile rezultatelor măsurătorilor de la valoarea reală a valorii. Un indicator valabil poate fi stabilit numai prin efectuarea numeroaselor măsurători. Pe practica este

Pentru a analiza abaterea, valoarea cea mai apropiată de valoarea reală este valoarea reală a valorii măsurate. Se obține prin utilizarea unor instrumente și metode de măsurare de înaltă precizie. Pentru confortul măsurătorilor, asigurând posibilitatea eliminării abaterilor, diferite clasificarea erorilor. Să luăm în considerare grupurile principale.

Metoda de exprimare

Dacă ne descurcăm clasificarea erorilor în instrumentele de măsurare pe această bază, putem distinge:

• Abateri absolute. Acestea sunt exprimate în unități ale valorii măsurate.
• Deviația relativă. Se exprimă prin raportul dintre eroarea absolută și rezultatul măsurătorilor sau valoarea reală a cantității măsurate.
• Abaterea dată. Este o eroare relativă, exprimată prin raportul dintre abaterea absolută a mijloacelor de măsurare și valoarea adoptată ca indicator constant în întreaga gamă a măsurătorii corespunzătoare. Alegerea sa se bazează pe GOST 8.009-84.

Pentru mai multe instrumente de măsurare, se stabilește o clasă de precizie. Eroarea introdusă este introdusă deoarece valoarea relativă caracterizează abaterea numai la un anumit punct al scalei și depinde de parametrul cantității măsurate.

Condiții și surse

În clasificarea erorilor pe aceste criterii, se identifică abateri principale și suplimentare.

Primele sunt erorile mijloacelor de măsurare în condiții normale de utilizare. Principalele abateri se datorează imperfecțiunii funcției de transformare, imperfecțiunii proprietăților instrumentelor. Ele reflectă diferența dintre funcția reală de conversie a dispozitivului în condiții normale și valoarea nominală (stabilită în documentele de reglementare (condiții tehnice, standarde etc.)).

erori suplimentare apar atunci când o deviere a unei valori din valoarea normală, sau în legătură cu o ieșire pentru limita zona normalizat.

Condiții normale

Documentația normativă definește următorii parametri normali:

• Temperatura aerului 20 ± 5 grade.
• Umiditate relativă 65 ± 15%.
• Tensiunea din rețea este de 220 ± 4,4 V.
• Frecvența de alimentare este de 50 ± 1 Hz.
• Absența câmpurilor magnetice și electrice.
• Poziția orizontală a dispozitivului cu o abatere de ± 2 grade.

Clasa de precizie

Limitele admisibile de abateri pot fi exprimate în eroare relativă, absolută sau redusă. Pentru a selecta mijloacele de măsurare cele mai potrivite, se face o comparație în funcție de caracteristica lor generalizată, clasa de precizie. De regulă, limita deviațiilor de bază admisibile și adiționale suplimentare.

Clasa de precizie face posibilă înțelegerea limitelor erorilor acelorași mijloace de măsurare. Cu toate acestea, nu poate fi considerat un indicator direct precizia măsurătorilor, efectuate de fiecare astfel de dispozitiv. Faptul este că clasificarea erorilor de măsurare este influențată de alți factori (condiții, metodă etc.). Această circumstanță trebuie luată în considerare la alegerea unui instrument de măsurare, în funcție de precizia stabilită pentru experiment.

Valoarea clasei de precizie se reflectă în condițiile tehnice, standardele sau alte documente normative. Parametrul necesar este selectat din seria standard. De exemplu, pentru dispozitivele electromecanice următoarele valori sunt considerate normative: 0,05, 0,1, 0,2, etc.

Cunoașterea valorii clasa de precizie a mijloacelor de măsurare, puteți găsi valoarea deviației absolute admisă pentru toate părțile din domeniul de măsurare. Indicatorul este, de obicei, aplicat direct pe scara dispozitivului.

Natura schimbărilor

Această caracteristică este utilizată când clasificarea erorilor sistematice. Aceste deviații rămân constante sau variază în funcție de anumite regularități atunci când se efectuează măsurători. Izolați în această clasificare și tipuri de erori, cu caracter sistematic. Acestea includ: abateri instrumentale, subiective, metodologice și alte.

Dacă eroarea sistematică se apropie de zero, această situație se numește corectitudine.

În clasificarea erorilor de măsurare în metrologie de asemenea, abateri aleatorii. Apariția lor nu poate fi prevăzută. Erorile aleatorii nu pot fi luate în considerare - acestea nu pot fi excluse din procesul de măsurare. Erorile întâmplătoare au un efect semnificativ asupra rezultatelor cercetării. Reducerea deviației poate fi efectuată cu mai multe măsurători urmate de prelucrarea statistică a rezultatelor. Cu alte cuvinte, scorul mediu obținut cu mai multe manipulări va fi mai aproape de parametrul real decât cel obținut la o măsurătoare. Atunci când abaterea aleatorie la zero este aproape de zero, se vorbește despre convergența indicatorilor dispozitivului de măsurare.

Un alt grup inexactități în clasificare - Pierdute. Acestea sunt asociate, de regulă, cu greșelile făcute de operator sau neacceptate de factori externi. Pierdurile sunt, de obicei, excluse din rezultatele măsurătorilor, nu sunt luate în considerare la prelucrarea datelor.

Dependență de valoare

Abaterea poate să nu depindă de parametrul măsurat sau să fie proporțională cu acesta. În consecință, în clasificarea erorilor în metrologie să aloce abateri aditive și multiplicative.

Acestea din urmă sunt denumite și erori de sensibilitate. Deviațiile aditivilor apar de obicei datorită interferențelor, vibrațiilor în suporturi, frecare, zgomot. Eroarea multiplicatoare se datorează imperfecțiunii ajustării părților individuale ale mijloacelor de măsurare. Aceasta, la rândul său, poate fi cauzată de diverse motive, inclusiv fizice și fizice uzura morală echipamente.

Ratificarea caracteristicilor

Se efectuează în funcție de devierile semnificative. Dacă eroarea aditivului este semnificativă, limita este normalizată sub forma unei deviații date, dacă este multiplicativă - se folosește formula de mărimea relativă a modificării.

Aceasta este o metodă de normalizare, în care ambii indicatori sunt comensurabili, adică limita diferenței principale admise este exprimată într-o formulă pe termen lung. Prin urmare, indicele clasei de precizie constă, de asemenea, din 2 cifre c și d în procente, separate printr-o linie oblică. De exemplu, 0,2 / 0,01. Primul număr reflectă eroarea relativă în condiții normale. Al doilea indicator caracterizează creșterea acestuia cu o creștere a valorii lui X, adică reflectă influența erorii aditivului.

Dinamica modificărilor indicatorului măsurat

În practică, clasificarea erorilor, reflectând natura schimbărilor în cantitatea măsurată. Aceasta presupune separarea abaterilor:

• Pe statică. Astfel de erori apar atunci când se măsoară o cantitate care variază lent sau complet neschimbată.
• Dinamic. Ele apar în măsurarea cantităților fizice care variază rapid în timp.

Abaterea dinamică se datorează inerției dispozitivului.

Caracteristici ale estimării abaterilor

Abordări moderne pentru analiză și clasificarea erorilor pe baza principiilor care asigură respectarea cerințelor privind unitatea măsurătorilor.

Pentru a implementa obiectivele evaluării și cercetării, abaterea este descrisă folosind un model (aleatoriu, instrumental, metodologic etc.). Acesta definește caracteristicile care pot fi utilizate pentru cuantificarea proprietăților de eroare. În timpul procesării informațiilor, este necesar să se găsească estimări ale acestor caracteristici.

Modelul este ales luând în considerare datele despre sursele sale, inclusiv cele obținute în timpul experimentului. Modelele sunt împărțite în nondeterministe (determinate) și deterministe. Acestea din urmă, respectiv, sunt potrivite pentru abateri sistematice.

Ca model general pentru o eroare aleatorie este o cantitate care realizează funcția de distribuție a probabilității. Caracteristicile de abatere în acest caz sunt împărțite în intervale și puncte de abateri. În descrierea erorii rezultatelor măsurătorilor, se folosesc de obicei parametrii de interval. Aceasta înseamnă că limitele în care poate fi localizată o abatere sunt definite ca îndeplinind o anumită probabilitate. Într-o astfel de situație, granițele sunt numite confidențiale, iar probabilitatea este confidențială.

Caracteristicile punctului sunt utilizate în cazurile în care absența oricărei necesități sau capacitatea de a estima limitele de încredere a deviației.

Principii de evaluare

La alegerea estimărilor privind deviațiile, se utilizează următoarele dispoziții:

• Se caracterizează parametrii și proprietățile individuale ale modelului selectat. Acest lucru se datorează faptului că modelele de abatere au o structură complexă. O multitudine de parametri sunt folosiți pentru a le descrie. Definiția lor este adesea foarte dificilă, iar în unele situații este absolut imposibilă. În plus, în multe cazuri, în descrierea completă a modelului, există informații redundante, în timp ce cunoașterea caracteristicilor individuale va fi suficientă pentru realizarea sarcinilor și realizarea obiectivelor experimentului.
• Estimările abaterilor sunt determinate aproximativ. Precizia caracteristicilor este în concordanță cu scopul măsurătorilor. Acest lucru se datorează faptului că eroarea caracterizează numai zona de incertitudine a rezultatului și nu este necesară acuratețea finală.
• Deviația este mai expeditivă pentru a exagera, mai degrabă decât a reduce. În primul caz, calitatea măsurătorilor va scădea, în al doilea caz, deprecierea completă a rezultatelor obținute este probabilă.

Erorile pot fi estimate înainte sau după măsurare. În primul caz, se numește a priori, în al doilea - a posteriori.