II.Типи і походження похибок вимірювань

Якість вимірювань визначається їх точністю. Точність вимірювань характеризується їх похибками, тобто різницею між отриманим значенням та істинним значенням шуканої фізичної величини.

В результаті будь-якого вимірювання ми набуваємо деяке числове значення величини. Цей результат, безперечне, відрізняється від істинного. В задачу вимірювань входить визначення величини, що виміряються, і встановлення похибок, з якими проводилися вимірювання.

Похибки вимірювань прийнято розрізняти на грубі, випадкові і систематичні похибки.

Грубі похибки або промахи. З самої назви витікає, що джерелом таких похибок є неуважність експериментатора. На грубу похибку окремого вимірювання вказує різка відмінність його результату від попередніх або подальших результатів. Метод виявлення та виключення грубих похибок буде наведено у розділі IV.

Систематичні похибки виникають внаслідок постійно діючих чинників, таких як невірного вибору методики вимірювань, неправильної установки приладу (невірна шкала, нерівні плечі терезів, нерівномірний шаг мікрометричного вінта та ін.), не дотримання умов вимірювань і т.п. Такі похибки мають однакову величину і знак на протязі усієї серії вимірювань.

Приклад. Припустимо на одній чаші терезів знаходяться: якесь тіло вагою Р _т,, а на другій чаші – кілька шальок з вагою Р_ш, яка нам відома(рис.1). Плечі терезів довжиною l не дорівнюють один одному . Аби терези були врівноважені, має виконуватись рівність для моменту сил:

.

Плече , тоді , звідки отримаємо:

,

Величина це систематична похибка при вимірюваннях ваги невідомого тіла. Чим менша величина , тим точніші наші вимірювання.

Як правило, в технічних паспортах приладів вказані їх систематичні похибки.

Випадкові похибкизумовлені дією випадкових чинників, які мають в кожному вимірюванні різні знак і величину. Такі похибки залежать від індивідуальних якостей експериментатора.

Приклад. В момент пеленгування маяку за допомогою звичайного пеленгатора магнітного компасу, зазвичай виникають випадкові похибки:

· при знятті відліку з приладу виникають похибки округлення;

· атмосферні процеси обумовлюють зміну оптичної густини повітряних мас, крізь які проходить промінь візування, що призводить до його викривлення;

· змінна магнітного поля Землі зумовлює непередбачені зміни схилення в районі судна;

· та таке інше.

Випадкові похибки виявляються як відмінність результатів декількох вимірювань однієї і тієї ж величини (об'єкту), що проводяться одним і тим же приладом в одних і тих же умовах.

Практика вимірювань підтверджує, що випадкові помилки за величиною частіше перевищують систематичні, тому надалі ми будемо проводити оцінку тільки випадкових похибок.

Дата добавления: 2015-07-19