 |
|
Виды систематических погрешностей измерений.
Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. Их отличительный признак заключается в том, что они принципиально могут быть исключены из результатов измерений.
Систематические погрешности подразделяются следующим образом.
По причинам возникновения систематической погрешности различают методическую, инструментальную и субъективную погрешности.
1. Методическая погрешность - составляющая систематической погрешности измерения, возникающая из-за несовершенства принятого метода измерений. Самая распространенная методическая погрешность – упрощение принимаемой модели измерения, например: в измерительной модели принимается, что измерению подвергается тело цилиндрической формы, однако реальная форма имеет отклонения от цилиндра, или принимается, что тело имеет постоянную плотность по всему объему, а реально в нем есть неоднородности и поры. Методические погрешности обусловлены также взаимным влиянием объекта и средства измерения, неточностью расчетных формул, положенных в основу измерений.
2. Инструментальная погрешность – составляющая систематической погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого СИ. Причины возникновения обусловлены износом, старением, неисправностью элементов конструкции СИ, действием внешних возмущающих факторов. К инструментальным погрешностям следует отнести погрешности из-за градуировки, калибровки и поверки СИ.
Основные возмущающие факторы, приводящие к возникновению систематических погрешностей в измерениях:
1. Температурные поля – приводят к геометрическим изменениям элементов конструкций СИ и обуславливают появление неконтролируемых теплопритоков.
2. Магнитные и электрические поля – влияют на электронные и механические компоненты СИ, формируя помехи в различных частотных диапазонах., приводя к намагничиванию и электростатическому взаимовлиянию составляющих частей.
3. Атмосферное давление и влажность воздуха – приводят к изменению термодинамических характеристик элементов СИ, из-за гигроскопичности материалов элементов СИ изменяются их физические параметры.
4. Вибрации и акустические шумы – приводит к изменению параметров механических и электронных составляющих СИ
3. Субъективная погрешность – составляющая систематической погрешности измерения обусловленная индивидуальными особенностями оператора. Она вызывается состоянием оператора, его положением во время работы, несовершенством органов чувств, эргономическими свойствами средства измерения. Характеристики субъективной погрешности определяются на основе нормирования номинальной цены деления шкалы прибора с учетом способности «среднего оператора» к интерполяции в пределах деления шкал.
По характеру своего поведения в процессе измерения систематические погрешности подразделяются на постоянные и переменные.
Постоянные СП возникают при неправильной установке начала отсчета, неправильной градуировке и юстировке СИ и остаются постоянными при повторных измерениях. Поэтому, если они возникли, их очень трудно выявить в результатах наблюдений.
Среди переменных систематических погрешностей принято выделять прогрессивные и периодические. Прогрессивные СП – погрешности, которые непрерывно и монотонно возрастают или убывают. Прогрессивные СП, например, возникают при взвешивании, когда одно из коромысел весов находится ближе к источнику тепла, чем другое, нагревае6т и удлиняется, что приводит к систематическому сдвигу начала отсчета и к монотонному изменению показаний весов. Прогрессивные СП обусловлены износом измерительных наконечников, контактирующих с деталями при контроле их геометрических размеров. Периодические СП - погрешности, значения которых является периодической функцией времени.