При измерении любой физической величины невозможно определить истинное значение этой величины.
Это связано:
— с несовершенством измерительной аппаратуры
— с несовершенством органов чувств экспериментатора
— с изменчивостью внешних условий (температура, вибрация, движение потоков воздуха)
Разность между измеренным и истинным значениями физической величины называется погрешностью (ошибкой) измерения.
В зависимости от причины возникновения погрешностей их можно разделить на следующие виды:
1) Методические погрешности
Вызываются недостатками применяемого метода измерения, несовершенством теории физического явления, неточностью расчетной формулы. Например, при взвешивании тела на весах не учитываются не одинаковые выталкивающие силы, действующие на тела и на гири.
Методические погрешности могут быть уменьшены при изменении и усовершенствовании метода измерения, при введении уточнений или поправок в расчетные формулы.
2) Приборные погрешности
Вызываются несовершенством конструкции и неточностью изготовления измерительных приборов. Уменьшение приборной погрешности достигается применением более точных (и более дорогих) приборов.
3) Случайные погрешности
Вызываются факторами, не поддающимися учету, например, изменением внешних условий. Уменьшение случайной погрешности достигается за счет многократного повторения измерений. При этом влияние факторов, приводящих к завышению или занижению результатов измерений, может частично скомпенсироваться.
При расчетах рассматриваются:
1) Абсолютная погрешность – это модуль разности между истинным и измеренным значением
.
Зная абсолютную погрешность можно определить интервал, в котором лежит истинное значение измеряемой величины
.
Интервал от до называется доверительным интервалом.
 |
Вероятность, с которой истинное значение попадает в доверительный интервал, называется доверительной вероятностью, или надежностью данных.
2) Относительная погрешность ?А:
.
Относительная погрешность определяет точность проведенных измерений и выражается в процентах.
Приборная погрешность.
На шкалах многих электроизмерительных приборов указывается класс точности (0,5; 1; 1,5; 2). Класс точности определяет абсолютную приборную погрешность в процентах от наибольшего значения, которое может быть измерено прибором.
Например, миллиамперметр со шкалой 300 мА и классом точности 1,5 дает абсолютную приборную погрешность ?I = 1,5%·300 мА = 4,5 мА в любом месте шкалы.
Абсолютная приборная погрешность:
Если класс точности на приборе не указан, то абсолютную погрешность берут равной половине цены наименьшего деления.
Например, для миллиметровой линейки ?А = ± 0,5 мм, для микрометра (цена деления 0,01мм) ?А = ± 0,005 мм.
При определении общей (результирующей) абсолютной погрешности учитывают и случайную, и приборную погрешности:
.
Физические измерения бывают 2-х видов:
Прямые – измерение физической величины производится непосредственно прибором.
Косвенные – физическая величина рассчитывается по формуле.
