Погрешности измерений_ виды и классификация

1.

Погрешности измерений
Физическая сущность, классификация, математическое выражение и методы
снижения неопределенности

2.

Способы выражения погрешностей
Абсолютная погрешность
Относительная погрешность
Разность между измеренным значением Xизм и истинным
значением Xист величины.
Отношение абсолютной погрешности к истинному
(действительному) значению величины.
Выражается в единицах измеряемой величины (Вольты,
Амперы, Метры).
Безразмерная величина (в процентах), характеризующая
качественный уровень точности.

3.

Систематические и случайные погрешности
1. Систематическая погрешность
Составляющая погрешности, остающаяся постоянной или
закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той
же величины.
Особенность: поддается прогнозированию, вычислению и
устранению путем введения поправок.
2. Случайная погрешность
Составляющая, меняющаяся случайным образом (по знаку и
значению) от измерения к измерению.
Особенность: оценивается методами математической статистики.

4.

Источники возникновения погрешностей
Инструментальные
Методические
Внешние и операторские
Обусловлены несовершенством
конструкции прибора, износом
деталей, неточностью градуировки
Возникают из-за несовершенства
используемого метода, упущений в
формулах или влияния прибора на
Вызваны изменением окружающей
среды (температура, влажность, поля)
или физиологическими ошибками
шкалы и погрешностью деталей
схематики.
режим измеряемой цепи.
оператора (параллакс).

5.

Классификация погрешностей
Разделение по характеру проявления, условиям возникновения и режиму
работы измерительной системы

6.

Сравнительный анализ видов погрешностей
Вид погрешности
Причина возникновения
Характер изменения
Метод коррекции
Систематическая
Износ, смещение нуля, некорректный
метод
Постоянный или
закономерный
Введение поправок, калибровка
Случайная
Тепловые шумы, флуктуации сети
Случайный (закон Гаусса)
Многократные измерения,
среднеарифметическое
Грубая (Промах)
Ошибки оператора, сбои прибора
Резкое отклонение точки
Исключение из выборки по критериям
(Граббс)
Дополнительная
Отклонение температуры, влажности
Зависит от внешних условий
Термокомпенсация, экранирование

7.

Классы точности и приведенная погрешность
Класс точности прибора определяет максимально допустимую приведенную погрешность γ = (ΔX / Xшкалы) × 100%.

8.

Методы снижения погрешностей
Устранение источников: Термостатирование, экранирование от магнитных полей, стабилизация питания.
Метод замещения: Замена измеряемой величины известной мерой с высокой точностью.
Метод противопоставления: Сравнение измеряемой величины с мерой непосредственно в процессе измерения (напр. мостовые схемы).
Многократные измерения: Уменьшение случайной погрешности в √N раз при усреднении результатов N измерений.

9.

Алгоритм обработки результатов
2. Фильтрация
4. Оценка СКО
Выявление и исключение грубых
промахов.
Расчет доверительного
интервала и запись результата.
1. Сбор данных
3. Расчет среднего
Проведение серии прямых
измерений величины X.
Определение среднее
арифметического показателя.

10.

Вопросы и ответы
Спасибо за внимание!
Метрология и измерительная техника | Погрешности измерений

11.

Image Sources
https://www.geondt.ru/images/all/3/4902/big/img_5.jpg
Source: www.geo-ndt.ru