Тема метрологии, очень сильно игнорируется многими людьми, которые пытаются создавать свои решения. А зря.
Начнем, с того, что истинное значение не знает никто. Это основной принцип метрологии, мы только можем с заданной точностью приблизиться к истинному значению, но не более.
В основном используется два вида погрешностей (точностей),хотя их намного больше.
1. Абсолютная погрешность - величина показывающая отклонение измеренного значения, от истинного.
Линейка - это первый измерительный инструмент, которым мы учились пользоваться в младших классах. Как видим. с помощью верхней шкалы, мы можем измерить с точностью до миллиметра. Нижняя шкала будет иметь точность в 0,1 дюйма или 2,54 миллиметра. Логично, что в данном случае погрешность верхней части меньше чем нижней, это очевидно и логично. При этом стоит заметить, что абсолютная погрешность ( Δ - дельта) измеряется в тех же величинах, что и измеряемая величина, в данном случае метрах (миллиметрах). Точность измерения в данном случае зависит от конструктивных особенностей измерительного прибора - то есть линейки.
Так у штангенциркуля -точность(допустимая погрешность) 0,1 мм, у микрометра - 0.001, 0.05 или 0.01 миллиметра (разное исполнение бывает).
Итак, основные особенности абсолютной погрешности: измеряется той же величиной, что и сама величина, зависит от конструктивных особенностей измерительного прибора. и вычисляется по формуле
Δ = х – хи
где х – измеренное значение, а хи - истинное значение.
2. Относительная погрешность - это значение, более сложное и требует большего понимания чем кажется. (δ) - это отношение абсолютной погрешности к истинному значению и измеряется в процентах.
δ = (Δ / хи)·100 %
В чем особенность данной погрешности в том, что если истинное значение мало, то относительная погрешность большая.
Так если мы 30 сантиметровой линейкой измеряем ширину листа бумаги А4, то погрешность δ = 1 мм/210 мм = 0,47 %
А если этой же линейкой мерить ширину спичечного коробка, δ = 1 мм/36 мм =2,77 % .
То есть в обоих случаях, абсолютная погрешность одинакова - 1 мм, а вот относительная отличается в несколько раз. Поэтому ширину спичечного коробка стоить мерить более точным прибором(по абсолютной точности), например штангенциркулем.
Для того, чтобы исключить такой разброс на одном измерительном инструменте, используют термин приведенная погрешность.
Все тоже самое, как и у относительной погрешности, только вместо точного значения в формуле используется нормирующая шкала(вся длина линейки в нашем случае).
γ = (Δ / хш)·100 % , теперь измеряя коробок или лист бумаги 30 сантиметровой линейкой, мы будем понимать, что абсолютная погрешность 1 мм, а приведенная погрешность γ = 1/300*100 =0,33 %
Тогда, если возьмем линейку в 30 см и рулетку в 3 метра, то получим следующие значения: абсолютная погрешность в обоих случаях будет 1 мм, а вот приведенная погрешность будет отличаться в 10 раз. 0,33% и 0,033% соответственно, у рулетки она, конечно, будет выше.
Какие еще бывают погрешности : систематическая, результирующая, случайная, методическая, инструментальная, субъективная, мультипликативная, аддитивная, но о них поговорим отдельно.
Что хотелось бы отметить, везде, в расчетах фигурируют истинные значение, но мы его не знаем, как же мы его считали.
В нашем случае, все просто, так как истинное лежит между двумя рисками на линейке, то мы смело можем предположить, что оно может быть от 84 мм, до 85 мм (на картинке измерение идет от края, а не от ноля), значит разница измерения таким методом, будет не более 1 миллиметра. (очень примерное пояснение упирающееся в шкалу).
Аналогичные погрешности характерны для всех величин: температура, давление, время, масса и так далее.
Для начала думаю, достаточно, обязательно будет продолжение. Просто помните, что от качества измерения зависит качество работы устройство.
Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь