Погрешности измерений

Как известно, ни одну физическую величину, в том числе и массу тела, невозможно определить с абсолютной точностью. Результат взвешивания есть в обшем случайная величина, определяемая совокупностью ряда различных факторов:

  • чувствительностью;
  • постоянством показаний весов;
  • правильностью установки весов;
  • температурными условиями, при которых проводили взвешивание;
  • опытом работника, выполнявшего взвешивание,
  • рядом других факторов.

Поэтому массу груза всегда определяют с какой-то погрешностью. Погрешность измерения есть алгебраическая разность между полученным при измерении и действительным значениями измеряемой величины. Погрешность результата измерения может быть представлена по-разному. Если ее выражают в тех же единицах, что и измеряемую величину, погрешность называют абсолютной. Однако по величине абсолютной погрешности трудно судить о точности выполненного измерения. Этого недостатка лишен второй способ выражения погрешности результата измерения — в ее долях (или процентах). Погрешность, выраженную таким способом, называют относительной. Все погрешности измерений можно разделить на систематические и случайные. Они в большей или меньшей степени сказываются на результатах взвешивания. Для того чтобы знать, с какой точностью выполнено измерение, уметь исключать некоторые погрешности из результатов измерений, а влияние других снизить до минимума, необходимо разбираться в погрешностях, сопутствующих взвешиванию, и причинах, их вызвавших.

Систематическая погрешность

Это постоянная по величине и знаку или переменная, изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины, погрешность. Систематическая погрешность входит в любой результат, несмотря на число повторных взвешиваний данного груза. По виду причин, вызвавших ту или иную систематическую погрешность при взвешивании, их можно разделить на погрешность:

  • обусловленную неправильной установкой и сборкой весов;
  • возникшую от неравноплечести коромысла, рычагов и т. д.;
  • связанную с недостаточно точной подгонкой массы гирь;
  • вызванную непостоянством температуры, при которой выполняли взвешивание;
  • обусловленную действием аэростатической силы, если взвешивание выполняли в воздушной среде, и т. д.

Все перечисленные причины можно предвидеть и тем самым свести их влияние до минимума или полностью исключить из результата взвешивания. Однако даже полностью исключив систематическую погрешность, нельзя добиться точного совпадения результатов многократного взвешивания одного и того же груза, так как любому измерению сопутствуют случайные погрешности.

Случайная погрешность

Она изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайная погрешность не может быть полностью исключена из результатов взвешивания. Однако сказанное не относится ко всей совокупности случайных погрешностей, возникающих при том или ином измерении. Выполняя ряд повторных взвешиваний, при помощи теории вероятностей и математической статистики можно несколько уточнить результат измерения, т. е. найти значение измеряемой величины, более близкое к истинному по сравнению с результатом одного измерения.

Промахи и грубые погрешности

Причинами, вызывающими промахи, могут быть:

  • неправильно сделанный отсчет показаний стрелки,
  • неправильная оценка цены деления шкалы,
  • неверная запись результата,
  • преждевременный или запоздалый отсчет,
  • сдвиг или сотрясение весов, не замеченные наблюдателем и т. д.

Однако не все результаты взвешивания, которые значительно отличаются от других, можно характеризовать как промахи. Поэтому значительный интерес представляют способы выявления промахов.

Отправить запрос