Determinarea erorii instrumentale

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Măsurarea - această determinare experimentală a valorilor numerice ale mărimilor fizice folosind un special conceput pentru această tehnologie.

Din punct de vedere al tehnicilor cu care se obține rezultatul măsurării, pentru a distinge două tipuri principale de măsurători: directe și indirecte.

Când măsurătorile directe valoare determinată este comparată cu unitatea de măsură direct cu un instrument sau instrument care este gradat în unități adecvate de măsurare, de exemplu, măsurarea lungimii conducătorului și etrierul, masele asupra balanței fasciculului cu greutăți, intervale de timp cu un ceas și un cronometru, termometru de temperatură și t d.. este evident că, prin măsurarea directă nu este întotdeauna posibil să se determine valoarea cantității fizice.

În măsurătorile indirecte detectate magnitudine Prin direct-item-venno nu au fost măsurate, ci se calculează pe baza rezultatelor măsurătorilor directe ale altor variabile care sunt asociate cu relația funcțională valoare măsurată, de exemplu, măsurarea vitezei de mișcare uniformă de la măsurătorile de distanță lungime parcursă și timpul de deplasare, densitatea corpului în funcție măsurarea masei și volumului accelerației gravitaționale din valorile lungimii pendulului matematic și timpul de oscilație și t. d. Astfel, trăsătura măsurabilă indirecte Reniu este o formulă matematică, care poate fi folosit pentru a calcula valoarea cantității fizice dorite.

Asigurați măsurarea cantităților fizice nu poate fi absolut corectă, din cauza inexactitatea mijloacelor de măsurare, cunoștințe incomplete, luând în considerare toate dificultățile și efectele secundare ale altor cauze întotdeauna apar în mod inevitabil erori. Rezultatul procesării rezultatelor măsurătorilor este de a stabili limitele în care valoarea curentă este determinată de amploarea. Teoria erorilor și arată cum să efectueze măsurătorile și prelucrarea rezultatelor acestora la erorile au fost minime.

Erorile sunt clasificate în următoarele tipuri (în funcție de cauzele apariției lor): grosiere, sistematice, aleatoare, instrumentale.

Eroare brută - este măsurători eronate evidente care rezultă din neglijență conta pe dispozitiv, porniți aparatul pe măsurători incorecte, incorecte sau intrările ilizibile. Singura modalitate de a identifica erori grosolane - analiza cu atenție întreaga secvență de numere obținute în timpul măsurării, și acele rezultate de măsurare care sunt semnificativ diferite de celelalte, să fie excluse de la examinare suplimentară.

Erorile sistematice pe parcursul mai multor măsurători ale acelorași cantități rămân constante sau variază într-o anumită lege. Cauzele apariției acestora pot fi gradații incorecte sau decalate ale scalei, spre deosebire de condițiile experimentului de estimat (rezistenta la frecare necontabilizate a firelor de legătură, și așa mai departe. P.) Pe lângă teorie insuficient dezvoltată și experiență formule de calcul aproximative.

Erorile sistematice Rezultatul menționat abaterea de la valoarea adevărată numai într-o singură direcție (creștere sau descreștere). Astfel de erori pot fi contabilizate și minimizate prin îmbunătățirea metodei de măsurare, atunci când sunt administrate în actualizări sau corecții formule de calcul la instrumentele de inspecție regulată.

erori aleatorii sunt un număr mare de motive, efectul pe care pe fiecare dimensiune este diferită și nu pot fi luate în considerare în prealabil. Erori aleatorii depind de factorul uman, continuă schimbare condițiile ambiante (temperatură, presiune, și așa mai departe. D.). De exemplu, atunci când măsurătorile repetate ale galvanometru sensibil curent slab transformă un număr de diferite valori măsurate. Acest lucru se datorează construirea șocurilor permanente cauzate de circulația transportului stradal, tremor, rafalele de vânt, și așa mai departe. D. Cu toate acestea, pentru a spune în avans exact ceea ce motivul este cauzată de una sau alta abatere, este imposibil. Erori aleatorii pot schimba rezultatele măsurătorilor în ambele direcții (adică în creștere, apoi reducerea acestora). Complet scăpa de erori aleatorii nu este posibilă, dar ele pot fi reduse prin măsurători repetate de repetiție. Efectul factorilor care conduc la o supraestimare sau subestimare a rezultatelor măsurătorilor pot fi compensate parțial. Estimarea erorilor aleatorii se bazează pe teoria probabilității.

erori instrumentale sunt cauzate nesover-ing proiectarea și fabricarea de instrumente și instrumente de măsurare inexactități. Precizia instrumentului - o proprietate dispozitiv de măsurare care caracterizează gradul de aproximare a citirii contoarelor de la valoarea adevărată a măsurandului.

Eroare instrumentală introdusă de către dispozitiv în timpul fiecărei măsurători, asociat cu un instrument de precizie. În plus, eroarea de instrumente conține atât erori sistematice și aleatoare. Erorile sistematice includ erorile legate de compensarea originii scalei, cu depuneri inegale de bare la scară și m. P. erorii instrumentale reprezintă erori cauzate de acțiunea forțelor de frecare în părți ale dispozitivului, datorită deplasării pieselor dispozitivului în spațiu liber și m. p. Reducerea erorii instrumentale este realizată folosind un instrumente și unelte de precizie. Elimină erorile instrumentale imposibil.

2. Prelucrarea măsurătorilor directe

Experiența arată că, în multe cazuri, rezultatele unei singure măsurare poate nu cu suficientă certitudine pentru scopul practic de a judeca valoarea reală a valorii măsurate. Creșterea fiabilității rezultatului permite mai multor măsurători. În plus, informațiile obținute în cursul unor măsuri repetate, pentru a evalua exactitatea lor. Prin urmare, în fizică, inginerie și alte domenii de activitate se desfășoară, de regulă, o serie de măsurători cu prelucrarea matematică ulterioară.

Este evident că aproape toate măsurătorile sunt supuse atât erori aleatorii și sistematice. Contabilitate erori aleatorii este destul de diferit de contabilitate sistematică. Datorită faptului că de erorile aleatorii legile aplicabile ale teoriei probabilității, este posibil să se reducă efectul acestor erori asupra rezultatului final al măsurătorii. În ceea ce privește erorile sistematice, care uneori este dificil de detectat chiar, să nu mai vorbim estimarea lor. considerăm experimentele pentru care sunt reduse la minimum toate sursele de erori sistematice identificate în aceste orientări, și ele însele erori, adică. e. să nu depășească eroarea instrumentală introdusă de către dispozitivul de măsurare sau instrument.

Determinarea erorii instrumentale

Pe scara multor instrumente (de obicei electrice) sunt specificate clasa de precizie. Simbol de clasa de precizie este cifra (număr) au fost încercuite. clasa de precizie G definește eroarea instrumentală exprimată în procente din valorile maxime ale care pot fi măsurate cu acest aparat:

unde xmax - limita superioară a scalei mijlocului de măsurare.

De exemplu, un ampermetru este o scală de la 0 la 5 și clasa și precizia sa este de 0,5. Eroarea instrumentală de măsurare a ampermetru de curent este astfel 0,5% din 5 A ,. E. × 5 A = 0,025 A.

Instrumentele de clasă de precizie poate avea următoarele valori: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1.5; 2.5; 4.0.

Dacă este specificată clasa de precizie pe scara dispozitivului, eroarea instrumentală a instrumentului este luată de obicei la jumătate din prețul cel mai mic diviziunii scara, asa ca nu caută să elimine numărătoarea inversă, cu o precizie mai mare decât jumătate din cea mai mică diviziune a scalei. De exemplu, eroarea instrumentală a intervalului milimetru, atunci când lungimea de măsurare este considerată a fi de 0,5 mm.

La determinarea erorii instrumentale la prețul de divizare necesitatea de a acorda o atenție la modul de măsurare a acestui aparat, cum sunt înregistrate rezultatele de măsurare, ceea ce este distanța dintre liniile adiacente pe scara dispozitivului, și așa mai departe. D. Dacă, de exemplu, distanța este măsurată de la podea la agățat de un fir sarcină cu rigla milimetrică fara indicii reticule si m. f. măsurați eroarea instrumentală nu poate fi luată mai mică de 1 mm. Eroarea instrumentală este luată diviziunea egală și scăzută în acele cazuri în care diviziunea de scală al dispozitivului este adesea aplicată atunci când dispozitivul indicator nu se mișcă lin săgeată și „galop“ (ca, de exemplu, mâna cronometru), și așa mai departe. D.