Исключение известных систематических погрешностей

Лабораторная работа № 1

Исключение известных систематических погрешностей

1. Цель работы: ознакомиться с методами исключения известных систематических погрешностей из результатов наблюдений.

1. Краткое теоретическое введение

     Для уменьшения погрешности результата измерений необходимо устранение или уменьшение каждой из причин ее появление. Но при этом следует помнить, что необходимо в первую очередь выявить те причины, которые оказывают наиболее существенное влияние на результат измерения.

     Систематическая погрешность измерения- это составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

     Отличительной особенностью систематических  погрешностей является предсказуемость их поведения. Они могут быть почти полностью устранены путем введения соответствующих поправок. К систематическим постоянным погрешностям ( остающимся постоянными при повторных измерениях) можно отнести погрешности о несоответствия действительного значения меры, с помощью которой выполняют измерения, ее номинальному значению, а также погрешности, вызванные температурной деформацией измеряемой детали или средства измерений при отклонении температуры от нормальной области значений. Примером систематической переменной погрешности, закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же физической величины является погрешность, вызванная, например, износом измерительного наконечника средства измерений при контактных измерениях.

     Если причина систематической погрешности известны, то она может быть исключена ( путем выбора того или иного метода измерений) или учтена путем введения соответствующих поправок. Однако вследствие неточностей поправок удается скомпенсировать лишь часть  систематической погрешности. Оставшуюся некомпенсированную часть называют неисключенным остатком систематической погрешности.

      Необнаруженная систематическая погрешность опаснее случайной, так как случайная погрешность определяет достоверность результата измерений, тогда как систематическая погрешность искажает результат измерения.

     Систематические погрешности по причине их возникновения можно подразделить на следующие группы:

-инструментальные погрешности;

- погрешности от неправильной установки средства измерений;

- погрешности, возникающие вследствие внешних влияний;

- погрешности метода измерений (теоретические измерения);

- субъективные погрешности.

     Инструментальная погрешность - это составляющая погрешности результата измерений, обуславливаемая погрешностью применяемых средств измерений (СИ).

     Погрешность результата измерений от неправильной установки СИ, принцип действия которых связан с механическим равновесием, применением маятников, со строгим направлением вертикальной составляющей действующих сил и т.д.

     Внешние воздействия искажают результаты измерений. Например, при точных измерениях часто воспроизводят постоянной точки температурной

шкалы (кипения, плавления, затвердевания), которые находятся в большой зависимости от атмосферного давления. Магнитное поле может влиять на показания любого средства измерений, имеющего подвижные части из магнитного материала. Заметное действие электромагнитное поле оказывает на показание средств измерений в области высоких частот. Влажность окружающего воздуха может быть причиной появления дополнительной погрешности в связи с гигроскопичностью материалов, которые изменяют свои геометрические размеры, электрическое сопротивление и другие свойства.