Els errors són desviacions dels resultats de mesura del valor real d'una quantitat. El valor real només es pot establir realitzant nombroses mesures. A la pràctica, això és impossible d'implementar.
Per a l'anàlisi de desviacions, es considera que el valor més proper al valor real és el valor real del valor mesurat. S'obté mitjançant instruments i mètodes de mesura d' alta precisió. Per a la comoditat de les mesures, per garantir la possibilitat d'eliminar les desviacions, s'utilitzen diferents classificacions d'errors. Considereu els grups principals.
Mètode d'expressió
Si classifiquem els errors dels instruments de mesura sobre aquesta base, podem distingir:
- Desviacions absolutes. S'expressen en unitats de la quantitat que es mesura.
- Desviació relativa. S'expressa mitjançant la relació entre l'error absolut i el resultat de la mesura o el valor real de la quantitat que es mesura.
- Desviació reduïda. És l'error relatiu expressatla relació entre la desviació absoluta de l'instrument de mesura i el valor pres com a indicador constant en tot el rang de la mesura corresponent. La seva elecció es basa en GOST 8.009-84.
Per a molts instruments de mesura, s'estableix una classe de precisió. L'error donat s'introdueix perquè el valor relatiu caracteritza la desviació només en un punt específic de l'escala i depèn del paràmetre del valor mesurat.
Condicions i fonts
Les desviacions principals i addicionals es distingeixen en la classificació d'errors segons aquests criteris.
Els primers són els errors dels instruments de mesura en condicions normals d'ús. Les principals desviacions es deuen a la imperfecció de la funció de conversió, la imperfecció de les propietats dels dispositius. Reflecteixen la diferència entre la funció de conversió real del dispositiu en condicions normals i la nominal (establerta en documents normatius (condicions tècniques, estàndards, etc.)).
Errors addicionals es produeixen quan un valor es desvia del valor normal o perquè supera els límits de l'àrea normalitzada.
Condicions normals
Els paràmetres normals següents es defineixen a la documentació normativa:
- Temperatura de l'aire 20±5 graus.
- Humitat relativa 65±15%.
- Tensió de xarxa 220±4, 4 V.
- Freqüència d'alimentació 50±1 Hz.
- Sense camps magnètics o elèctrics.
- La posició horitzontal del dispositiu amb una desviació de ±2 graus.
Classe de precisió
Els límits de tolerància de les desviacions es poden expressar en error relatiu, absolut o reduït. Per poder triar l'eina de mesura més adequada, es fa una comparació segons la seva característica generalitzada: la classe de precisió. Per regla general, és el límit de desviacions bàsiques i addicionals permeses.
La classe de precisió permet entendre els límits dels errors d'un mateix tipus d'instruments de mesura. Tanmateix, no es pot considerar com un indicador directe de la precisió de les mesures realitzades per cada instrument. El cas és que altres factors (condicions, mètode, etc.) també influeixen en la classificació dels errors de mesura. Aquesta circumstància s'ha de tenir en compte a l'hora d'escollir un instrument de mesura en funció de la precisió especificada per a l'experiment.
El valor de la classe de precisió es reflecteix a les condicions tècniques, normes o altres documents reguladors. El paràmetre requerit es selecciona del rang estàndard. Per exemple, per als dispositius electromecànics, els valors següents es consideren normatius: 0, 05, 0, 1, 0, 2, etc.
Coneixent el valor de la classe de precisió de l'eina de mesura, podeu trobar el valor admissible de la desviació absoluta per a totes les parts del rang de mesura. Normalment, l'indicador s'aplica directament a l'escala del dispositiu.
La naturalesa del canvi
Aquesta característica s'utilitza en la classificació d'errors sistemàtics. Aquestes desviacions es mantenenconstant o canvia segons determinats patrons en realitzar mesures. Assigna en aquesta classificació els tipus d'errors que tinguin un caràcter sistemàtic. Aquestes inclouen: desviacions instrumentals, subjectives, metodològiques i altres.
Si l'error sistemàtic s'aproxima a zero, aquesta situació s'anomena correcció.
En la classificació dels errors de mesura en metrologia, també es distingeixen desviacions aleatòries. No es pot predir la seva aparició. Els errors aleatoris no són responsables; no es poden excloure del procés de mesura. Els errors aleatoris tenen un impacte significatiu en els resultats de la investigació. Les desviacions es poden reduir mitjançant mesures repetides amb un processament estadístic posterior dels resultats. És a dir, el valor mitjà obtingut a partir de manipulacions repetides s'acostarà més al paràmetre real que l'obtingut d'una sola mesura. Quan la desviació aleatòria és propera a zero, parlen de la convergència dels indicadors del dispositiu de mesura.
Un altre grup d'errors a la classificació - errors. S'associen, per regla general, a errors comesos per l'operador, o no explicats per la influència de factors externs. Normalment, els errors s'exclouen dels resultats de mesurament i no es tenen en compte en processar les dades rebudes.
Dependència de la magnitud
La desviació pot no dependre del paràmetre mesurat ni ser proporcional a aquest. En conseqüència, en la classificació d'errors en metrologia, additiu idesviacions multiplicatives.
Aquests últims també s'anomenen errors de sensibilitat. Les desviacions dels additius solen aparèixer a causa de captacions, vibracions en suports, fricció i soroll. L'error multiplicatiu està associat a la imperfecció de l'ajust de les parts individuals dels instruments de mesura. Al seu torn, pot ser causat per diversos motius, inclòs el físic i l'obsolescència de l'equip.
Normalització de les característiques
Es realitza en funció de quina desviació és significativa. Si l'error additiu és significatiu, el límit es normalitza en forma de desviació reduïda, si és multiplicatiu, s'utilitza la fórmula per a la magnitud relativa del canvi.
Aquest és un mètode de normalització en què tots dos indicadors són conmensurables, és a dir, el límit de la diferència principal admissible s'expressa en una fórmula de dos termes. Per tant, l'indicador de classe de precisió també consta de 2 números c i d en percentatge, separats per una barra inclinada. Per exemple, 0,2/0,01. El primer nombre reflecteix l'error relatiu en condicions normals. El segon indicador caracteritza el seu augment amb un augment del valor de X, és a dir, reflecteix la influència de l'error additiu.
Dinàmica de canvis en l'indicador mesurat
A la pràctica, s'utilitza la classificació d'errors, que reflecteix la naturalesa dels canvis en la quantitat que es mesura. Implica la separació de desviacions:
- A estàtic. Aquests errors sorgeixen quan es mesuren canviant lentament ono canvia en absolut.
- Dinàmic. Apareixen quan es mesuren magnituds físiques que canvien ràpidament en el temps.
La desviació dinàmica es deu a la inèrcia del dispositiu.
Característiques de l'estimació de desviacions
Els enfocaments moderns per a l'anàlisi i la classificació d'errors es basen en principis que garanteixen el compliment dels requisits d'uniformitat de les mesures.
Per assolir els objectius d'avaluació i recerca, la desviació es descriu mitjançant un model (aleatori, instrumental, metodològic, etc.). Defineix les característiques que es poden utilitzar per quantificar les propietats de l'error. En el curs del processament de la informació, cal trobar estimacions d'aquestes característiques.
El model s'escull tenint en compte les dades de les seves fonts, incloses les obtingudes durant l'experiment. Els models es divideixen en no deterministes (aleatoris) i deterministes. Aquests últims, respectivament, són adequats per a desviacions sistemàtiques.
El model general per a l'error aleatori és el valor que implementa la funció de distribució de probabilitat. Les característiques de desviació en aquest cas es divideixen en interval i punt. Quan es descriu l'error dels resultats de mesura, s'acostumen a utilitzar paràmetres d'interval. Això vol dir que els límits dins dels quals es pot localitzar la desviació es defineixen com a corresponents a una certa probabilitat. En aquesta situació, els límits s'anomenen confiança i la probabilitat, respectivament, confiança.
Les característiques del punt s'utilitzen en els casos en què no hi ha necessitat o possibilitat d'estimar els límits de confiança de la desviació.
Principis d'avaluació
Quan escolliu les estimacions de desviació, s'utilitzen les disposicions següents:
- Es caracteritzen els paràmetres i propietats individuals del model seleccionat. Això es deu al fet que els models de desviació tenen una estructura complexa. S'utilitzen molts paràmetres per descriure'ls. La seva determinació sovint és molt difícil, i en algunes situacions fins i tot impossible. A més, en molts casos, la descripció completa del model conté informació redundant, mentre que el coneixement de les característiques individuals serà suficient per implementar les tasques i assolir els objectius de l'experiment.
- Les estimacions de desviacions es determinen aproximadament. La precisió de les característiques és coherent amb la finalitat de les mesures. Això es deu al fet que l'error caracteritza només la zona d'incertesa del resultat i no es necessita la seva precisió final.
- La desviació és millor exagerar que subestimar. En el primer cas, la qualitat de la mesura disminuirà, en el segon cas és probable la depreciació total dels resultats obtinguts.
Estima els errors abans o després de la mesura. En el primer cas, s'anomena a priori, en el segon - a posteriori.
