Причины возникновения погрешностей измерения

     Результат измерений имеет ценность только в том случае, если дана оценка погрешности.

      ∆X = X - Xu

погрешность      результат          истинное значение 

измерения          измерения         измеряемой величины

Xu – принципиально неизвестно, так как все реальные приборы имеют какую-то погрешность

Вместо Xu используют Хд – действительное значение измеряемой величины. Оно может быть получено с помощью образцового прибора и настолько приближается к истинному, что для данной цели может быть использовано вместо него:

 ∆X = X - Xд

Погрешность измерения имеет ряд составляющих:

1.     инструментальная погрешность (погрешность средств измерений)

2.     методическая погрешность

3.     погрешность оператора

4.     погрешность вычислений

Методическая погрешность возникает из-за:

1.     не совершенства разработки теории явлений

2.     из-за неточности соотношений (вместо сложной формулы используется простая, но менее точная)

3.     несоответствие объекта измерений и его модели

Um

                                                                        Um

                        U=Um/√2                                                                           Um/√2≠U 

                                                                                                                U

Погрешность оператора – зависит от конкретного человека.

                                                   Как избавиться:

                                  1. световой указатель

                                                                 2. зеркальная шкала

                                                                 3.использование цифрового отсчета   

Погрешность вычислений

y = 1 / (x₁ – x₂)         x₁ = 0.052 ± 0.001 (~2%)

                                 x₂ = 0.048 ± 0.001 (~2%)

ymax = 1 / 0.002          ymin = 1 / 0.006

В зависимости от характера проявления различают систематическую и случайную погрешность.

Систематическая погрешность (∆с).

Она остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность (∆)

Она изменяется случайным образом, заранее сказать о результате не возможно. Среди случайных погрешностей бывают грубые погрешности – они существенно улучшают ожидаемое значение при данных условиях. Причина по которой происходит резкое кратковременное изменение условий опыта. А результат, содержащий грубую погрешность, называется промахом. Такой результат исключают.

Систематическая погрешность может быть обнаружена:

путем анализа условий проведения эксперимента.

Измерением одного и того же значения разными методами и приборами.

В зависимости от способа выражения различают: погрешность абсолютную ∆x и погрешность относительную δ = X / Xд ≈ ∆ / X

Δ = (X / Xд) * 100% ≈ (∆ / X) * 100%