Систематическая погрешность - это погрешность, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины при поддержании неизменных внешних условий. К постоянным систематическим погрешностям относят погрешности градуировки шкалы аналоговых приборов, калибровки цифровых приборов, погрешности, обусловленные неточностью подгонки резисторов, температурными изменениями параметров элементов в приборах и т.д.
По степени зависимости от измеряемой величины погрешности делятся на аддитивные, мультипликативные и нелинейные. При аддитивной (рис. 5.1а) абсолютная погрешность не зависит от измеряемой величины в заданном диапазоне изменений этой величины. Если погрешность мультипликативная (рис. 5.1б), то абсолютная погрешность пропорционально изменяется с изменением измеряемой величины. Относительная погрешность при этом остается постоянной. Нелинейная погрешность (рис. 5.1в) имеет нелинейную зависимость от измеряемой величины. Обычно числовая оценка погрешности известна в виде усредненного значения, которое может иметь как положительный, так и отрицательный знак.
В общем случае при повторных измерениях систематическая погрешность может меняться по сложному непериодическому закону. Но для упрощения анализа различают постоянные систематические погрешности и систематические погрешности, изменяющиеся по определенному закону. Последние разделяются на прогрессирующие, периодические и изменяющиеся по сложному закону.
Постоянная систематическая погрешность - это погрешность, остающаяся неизменной и присутствующая в результатах всех повторных наблюдений.
Пример – погрешность от неустановки указателя на начало шкалы перед измерением.
Прогрессирующие погрешности - это погрешности, постоянно возрастающие или убывающие при наблюдениях. Характерны для средств измерений, показания которых зависят от прогревания прибора после включения, или приборов, показания которых зависят от величины питающего напряжения с питанием их от аккумуляторов.
Периодические погрешности - это погрешности, меняющиеся с определенным периодом. Они характерны для измерительных приборов с круглой шкалой.
 |
а) б) в)
Рис. 5.1. Зависимости погрешностей от измеряемой величины х:
а - аддитивная, б - мультипликативная, в - нелинейная
Погрешность, изменяющуюся по сложному закону в зависимости от тока нагрузки, имеет, например, индукционный счетчик электрической энергии.
Количественно оценить систематическую погрешность достаточно сложно. При этом необходимо иметь в виду, что именно систематические, а не случайные погрешности вызывают смещение результата измерения и могут приводить к ложным выводам о значениях измеряемой величины.
Экспериментальная оценка систематической погрешности состоит в сопоставлении результата измерения какой-либо величины с результатом измерения той же величины, но полученным другим методом или при использовании более точных средств измерений. Теоретически оценить некоторые составляющие систематической погрешности возможно путем тщательного анализа условий измерения, на основе известных свойств средств измерений.
Способы исключения и учета систематических погрешностей в зависимости от этапов проведения измерений можно разделить на четыре основные группы: устранение источников погрешностей до начала измерений, исключение погрешностей в процессе измерения, внесение известных поправок в результат измерения, оценка границ систематических погрешностей.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему