Sustavna pogreška je ... Vrste sustavnih pogrešaka

Bilo koji postupak mjerenja, bez obzira na uvjete u kojima se izvodi, ispunjen je pogreškama. To su odstupanja koja narušavaju ideju stvarne vrijednosti količine.

Izvori pogreške

Odstupanja se javljaju iz raznih razloga. Glavni su:

• Nedostatak dizajna mjernog instrumenta ili netočnost njihove proizvodnje.
• Nepoštivanje pravila tijekom postupka.
• Ljudski faktor.
• Nedostatak metoda itd.

Razvrstavanje odstupanja

Tijekom mjerenja, sustavne i slučajne pogreške.

Sustavna odstupanja klasificirana su iz raznih razloga. Konkretno, ovisno o prirodi manifestacije, oni su podijeljeni u periodične, trajne i progresivne pogreške.

Također, može doći do velikih pogrešaka ili propusta. Oni nastaju zbog:

• Pogreške stručnjaka.
• Iznenadna promjena mjernih uvjeta.
• Pogreške u radu hardvera itd.

Sustavne pogreške

Ta se odstupanja, u pravilu, mogu proučavati prije početka mjerenja. Takvi pokazatelji ostaju konstantni ili redovito mijenjaju s ponovljenim mjerenjima jedne vrijednosti. Rezultat studije može se ispraviti ispravljanjem ako je poznata numerička vrijednost odstupanja ili pomoću takvih mjernih sredstava koja omogućuju isključivanje utjecaja tih pogrešaka bez određivanja njihovog značaja.

Ponovljena mjerenja podliježu određenim zakonima, prema kojima se vrijednosti sustavnih pogrešaka razlikuju. Ta se odstupanja mogu ponekad odrediti eksperimentalno. Prema tome, rezultat se može ispraviti korekcijom.

Priroda manifestacije

Kao što je gore navedeno, ova se značajka razlikuje od tri skupine sustavnih pogrešaka. To su:

• Stalna odstupanja. To uključuje takve pogreške koje ostaju tijekom cijelog mjerenja tijekom postupka mjerenja. Na primjer, ako stručnjak koristi mjerilo instrumenta za određivanje indikatora, čija je umjeravanja pogreška, vrijednost se prenosi na sve rezultate eksperimenta.
• Progresivna odstupanja. Takve pogreške smanjuju se ili povećavaju tijekom mjerenja. To uključuje, na primjer, odstupanja koja proizlaze iz trošenja kontaktnih elemenata mjernog elementa, postupno smanjenje napona strujnog izvora iz kojeg se napaja mjerni krug i tako dalje.
• Periodične pogreške. Njihove se vrijednosti određuju redovitom funkcijom vremena ili funkcijom pomicanja pokazivača na instrument koji se koristi za mjerenje. U indikatorima se pojavljuju brojčanik i strelice.

Indikatori odstupanja mogu varirati zbog istodobnog utjecaja nekoliko sustavnih pogrešaka. To se očituje, na primjer, pri mjerenju temperature.

Ostale vrste

Sustavna odstupanja uključuju:

• Teorijske pogreške. Također se nazivaju pogreške u mjernoj metodi.
• Instrumentalne pogreške.
• Odstupanja zbog pogrešnog postavljanja mjernog uređaja.
• Osobne pogreške.
• Odstupanja uzrokovana utjecajem vanjskih čimbenika.

Instrumentalne pogreške

To uključuje odstupanja zbog svojstava upotrijebljenih mjernih sredstava. Na primjer, ravnoteža ravnoteže idealno ne može biti jednaka.

Odstupanja nastaju i zbog trenja zglobova pokretnih elemenata mjernih uređaja. Može doći zbog trošenja i kidanja opreme. Brzina trošenja, ovisno o tome, ovisit će o intenzitetu rada uređaja.

Pogreška u rezultatu

Ispravnost pokazivanja nekih mjernog pomagala ovisi o položaju njihovih pokretnih elemenata u odnosu na one stacionarne. Konkretno, takvi uređaji kao jednakostranična ravnoteža vage, znači, dio čija je konstrukcija njihalo ili drugi pokretni suspendirani dijelovi. Kada uređaj odstupi od ispravnog položaja, pomiče se reper i postoji pogreška u rezultatu. Da biste spriječili njegovo pojavljivanje prilikom instalacije uređaja, koriste se posebni uređaji: razine, vodovi, itd.

Utjecaj vanjskih čimbenika

Temperatura, vlažnost i tlak zraka su vanjski uvjeti koji uzrokuju pogreške prilikom njihovih promjena. Ako indikatori određenih čimbenika prijeđu navedene granice, mogu biti dodatne odstupanja.

Točnost metode mjerenja

Mogu se pojaviti kada nema teorijski dokazane ovisnosti izmedu svojstava ili fenomena i načela rada mjernog uređaja.

Pogreška metode je zbog pretpostavki ili pojednostavljenja primjene empirijskih odnosa i formula. Ta se situacija događa, na primjer, kod mjerenja tvrdoće metala na različite načine: Brinellove metode, Rockwell, Vickers, itd. Svaki od njih ima svoje konvencionalne jedinice. Prevođenje rezultata provodi se približno.

Subjektivne abnormalnosti

Osobne pogreške određene su pojedinačnim osobinama neke osobe. Oni, pak, povezani su s karakteristikama organizma, ukorijenjene vještine (često netočne). Na primjer, svi ljudi imaju različite brzinske odgovore na signal: zvuk varira u rasponu od 0,082 do 0,195 s. I svjetlo - 0,15-0,225 s.

Uklanjanje pogrešaka

Sustavna odstupanja uključuju pomicanje rezultata mjerenja. Najveća opasnost u tim situacijama je odstupanja koja ostaju neotkrivena, a stručnjaci čak ne sumnjaju. Takve pogreške dovele su do pogrešnih znanstvenih zaključaka, uspostavljanja lažnih zakona fizike, nesavršenih nacrta mjernih pomagala, braka u proizvodnji.

Sustavne pogreške moraju se identificirati i isključiti ili uzeti u obzir prilikom mjerenja. Metode za isključivanje i računovodstvo odstupanja podijeljene su u više skupina:

• Uklanjanje izvora odstupanja prije početka postupka mjerenja (prevencije).
• Uklanjanje pogrešaka tijekom procesa (eksperimentalne metode).
• Izmjena rezultata mjerenja. U tom slučaju pogreške se eliminiraju računanjem.
• Procjena granica sustavnih pogrešaka, ukoliko je njihovo uklanjanje nemoguće.

Uklanjanje izvora

Preventivne mjere prije početka mjerenja smatraju se najracionalnijim načinom otklanjanja pogrešaka. U tom slučaju stručnjak je djelomično ili potpuno oslobođen potrebe da identificira i ispravlja odstupanja tijekom mjerenja.

Najučinkovitije preventivne mjere uključuju:

• Propisivanje ili popravak mjerne opreme. Potreba za obavljanjem tih aktivnosti određuje se tijekom provjere.
• Podešavanje postavke uređaja. Spriječiti pristranost referentne točke, klizi i ostale negativne pojave pomoću lukova i drugih uređaja.

Da biste uklonili pogreške zbog utjecaja vanjskih čimbenika, možete izravno ukloniti njihov izvor ili zaštititi mjerač od utjecaja.

Uklanjanje pogrešaka tijekom pokusa obično uključuje provođenje drugog mjerenja. S tim u vezi, gore opisani postupci više su prikladni za rad s stabilnim pojavama, pokazateljima itd.

Izmjena rezultata

Ova metoda uklanjanja sustavnih pogrešaka uključuje korekciju rezultata mjerenja računanjem.

Najčešća inačica uvođenja ispravaka je algebarska sumacija rezultata i samog korekcije (uzimajući u obzir znak). Njegova brojčana vrijednost jednaka je sustavnom odstupanju, a znak je suprotno. Na taj način, aditivno odstupanje se eliminira.

U nekim slučajevima sustavna se pogreška može eliminirati množenjem pokazatelja dobivenog kao rezultat mjerenja faktorom korekcije. Njegova vrijednost pristupa se jedinstvu (više ili manje od nje). Preporučljivo je upotrijebiti korektivni faktor za upotrebu, ako je potrebno, multiplikativne pogreške.

Procjena granica odstupanja

To je učinjeno kada je nemoguće isključiti sustavne pogreške u praksi. Takav se fenomen događa ako se odstupanja ne proučavaju dovoljno ili se proučavaju, ali se ne mogu upotrijebiti za ispravak rezultata. Potonji je karakterističan za integriranje mjernih uređaja (brojila).

Slučajne pogreške

Ako u istim uvjetima više puta izmjerite konstantan fizički pokazatelj, često se rezultati malo razlikuju. U tom slučaju, odstupanja između količina nisu sustavna, ne poštuju bilo kakve pravilnosti. Takve pogreške nazivaju se slučajnim.

Odstupanja nastaju kada istodobno utječu na određeni broj čimbenika (objekt, mjerni instrument, stručnjak, itd.). Svaki izvor može imati malo utjecaja na rezultat, ali njihovo kombinirano djelovanje dovodi do značajnog odstupanja od stvarne vrijednosti mjerenog objekta.

U okviru teorije vjerojatnosti koriste se matematičke metode koje omogućuju proučavanje svojstava slučajnih fenomena u njihovim velikim zbirkama. Tijekom razvoja mjerne tehnologije i mjeriteljstva ustanovljeno je da u potpunosti odgovaraju problemu ispitivanja slučajnih odstupanja. U mnogim slučajevima rezultati dobiveni uz njihovu pomoć u skladu su s empirijskim podacima.

U teoriji vjerojatnosti, događaj se smatra slučajnim, što se ne može predvidjeti nedvosmisleno. Drugim riječima, u određenom skupu uvjeta, ovaj se događaj može ili ne mora dogoditi. Prilikom primjene ove definicije u opseg mjerenja, može se reći da se kod ponovljenih eksperimenata s određenim fizičkim pokazateljem pod istim uvjetima mogu pojaviti ili ne pojaviti svaki od mogućih manjih izvora slučajne varijacije rezultata. Posljedično tome, odstupanja su nepredvidljiva u obje veličine i znaku.

S obzirom na gore navedeno, možemo dati sljedeću definiciju slučajne pogreške: ovo takva odstupanja, koja se razlikuju od jedne dimenzije do druge, ne mogu se izravno računati u vezi s kaotičnim promjenama, zbog istodobnog utjecaja na rezultat nekoliko čimbenika izoliranih jedni od drugih.

Prisutnost slučajnih pogrešaka, za razliku od sustavnih pogrešaka, prilično je lako detektirati ponovnim mjerenjem.