Sistemska napaka je ... Vrste sistematičnih napak

Vsak postopek merjenja, ne glede na pogoje, v katerih se izvaja, je napolnjen z napakami. To so odstopanja, ki izkrivljajo idejo o resnični vrednosti količine.

Viri napak

Odstopanja se pojavljajo zaradi različnih razlogov. Glavni vključujejo:

• Nepopolnost oblikovanja merilnih instrumentov ali nenatančnost njihove izdelave.
• Neupoštevanje pravil med postopkom.
• Človeški dejavnik.
• Nepopolnost metod itd.

Razvrstitev odstopanj

Med merjenjem, sistematične in naključne napake.

Sistematični odkloni so razvrščeni iz različnih razlogov. Zlasti, odvisno od narave manifestacije, so razdeljeni na periodične, stalne in progresivne napake.

Prav tako lahko pride do hudih napak ali napak. Pojavljajo se zaradi:

• Napake strokovnjaka.
• Nenadna sprememba merilnih pogojev.
• Napake strojne opreme itd.

Sistemske napake

Te odklone se praviloma lahko preučijo pred začetkom merjenja. Takšni kazalniki ostajajo stalni ali se redno spreminjajo z ponavljajočimi meritvami ene same vrednosti. Rezultat študije je mogoče popraviti s popravki, če je znana številčna vrednost odstopanja ali z merilnimi sredstvi, ki omogočajo izključitev vpliva teh napak brez določanja njihovega pomena.

Za ponavljajoče meritve veljajo določeni zakoni, v skladu s katerimi se vrednosti sistemskih napak spreminjajo. Te odklone je včasih mogoče določiti eksperimentalno. V skladu s tem je rezultat mogoče pojasniti s popravkom.

Narava manifestacije

Kot je navedeno zgoraj, se s to funkcijo razlikujejo tri skupine sistemskih napak. To so:

• Konstantna odstopanja. Te vključujejo take napake, ki ostanejo med njihovim merjenjem v celotnem postopku merjenja. Če na primer specialist določi indikator, katerega kalibracija ima napako, se njegova vrednost prenese na vse rezultate preizkusa.
• Progresivna odstopanja. Takšne napake se med meritvami zmanjšajo ali povečajo. Ti vključujejo na primer odstopanja, ki izhajajo iz obrabe kontaktnih elementov merilnega sredstva, postopno zmanjšanje napetosti tokovnega vira, iz katerega se napaja merilno vezje itd.
• Periodične napake. Njihove vrednosti določajo periodična funkcija časa ali funkcija premikanja kazalca na instrumentu, uporabljenem za merjenje. Pojavljajo se v kazalcih s številčnico in puščicami.

Kazalniki odstopanj se lahko spreminjajo zaradi hkratnega vpliva več sistematičnih napak. To se kaže na primer pri merjenju temperature.

Druge vrste

Sistematična odstopanja vključujejo:

• Teoretične napake. V merilni metodi se imenujejo tudi napake.
• Instrumentalne napake.
• Odstopanja zaradi nepravilne namestitve merilne naprave.
• Osebne napake.
• Odstopanja, ki jih povzroča vpliv zunanjih dejavnikov.

Instrumentalne napake

Ti vključujejo odstopanja zaradi lastnosti uporabljenega merilnega sredstva. Na primer, ravnotežje ravnovesij idealno ne more biti enako.

Odstopanja nastanejo tudi zaradi trenja spojev gibljivih elementov merilnih naprav. Pojavijo se lahko zaradi obrabe opreme. Hitrost obrabe je odvisna od intenzivnosti delovanja naprave.

Napaka pri rezultatu

Pravilnost indikacij nekaterih merilnih pripomočkov je odvisna od položaja njihovih gibljivih elementov glede na stacionarne. Zlasti takšne naprave, kot je ravnotežno ravnotežje lestvic, pomeni, del katerega konstrukcije je nihalo ali drugi premični viseči deli. Ko naprava odstopa od pravilnega položaja, se premakne merilo uspešnosti in v rezultatu je napaka. Da bi preprečili njeno pojavljanje pri nameščanju naprav, se uporabljajo posebne naprave: ravni, plumbne linije itd.

Vpliv zunanjih dejavnikov

Temperatura, vlaga, zračni tlak so zunanji pogoji, ki povzročajo napake, ko se njihove vrednosti spremenijo. Če indikatorji nekaterih dejavnikov presegajo določene meje, lahko pride do dodatnih odstopanj.

Natančnost merilne metode

Pojavijo se lahko, če ni teoretično dokazane odvisnosti med izmerjeno lastnostjo ali pojavom in principom delovanja merilne naprave.

Napaka metode je posledica predpostavk ali poenostavitev pri uporabi empiričnih razmerij in formul. Takšna situacija se pojavi na primer pri merjenju trdote kovin na različne načine: Brinellove metode, Rockwell, Vickers itd. Vsak od njih ima svoje običajne enote. Prevod rezultatov se izvaja približno.

Subjektivne nenormalnosti

Osebne napake določajo posamezne lastnosti osebe. V zameno so povezani z značilnostmi organizma, ujetimi veščinami (pogosto nepravilno). Na primer, vsi ljudje imajo drugačen odziv hitrosti na signal: zvok je odvisen od 0,082-0,195 s., In svetloba - 0,15-0,225 s.

Odpravljanje napak

Sistematična odstopanja vključujejo premikanje merilnih rezultatov. Največja nevarnost v teh situacijah so odstopanja, ki ostajajo neodkrita in strokovnjaki sploh ne sumijo. Takšne napake so privedle do napačnih znanstvenih zaključkov, vzpostavitve lažnih zakonov fizike, nepopolnih modelov merilnih pripomočkov, poroke v produkciji.

Pri merjenju je treba identificirati in izključiti sistematične napake ali jih upoštevati. Metode izključevanja in obračunavanja odstopanj so razdeljene na več skupin:

• Odprava virov odstopanj pred začetkom merilnega postopka (preprečevanje).
• Odprava napak med procesom (eksperimentalne metode).
• Sprememba merilnih rezultatov. V tem primeru se napake odpravijo z izračunom.
• Ocena omejitev sistemskih napak, če je njihova odstranitev nemogoča.

Odprava virov

Preventivni ukrepi pred začetkom merjenja veljajo za najbolj racionalen način za odpravo napak. V tem primeru je strokovnjak delno ali v celoti oproščen potrebe po določitvi in ​​popravljanju odstopanj med merjenjem.

Najučinkovitejši preventivni ukrepi vključujejo:

• Ureditev ali popravilo merilne opreme. Potrebo po izvajanju teh dejavnosti se določi med preverjanjem.
• Prilagoditev nastavitve naprave. Da bi preprečili pristranskost referenčne točke, zdrsi in druge negativne pojave, ki se uporabljajo z navadnimi loki in drugimi napravami.

Da bi odpravili napake zaradi vpliva zunanjih dejavnikov, lahko neposredno odstranite vir ali zaščitite merilnik od udarca.

Odprava napak med poskusi običajno vključuje izvajanje druge meritve. V zvezi s tem so zgoraj opisane metode bolj primerne za uporabo pri stabilnih pojavih, kazalcih itd.

Sprememba rezultatov

Ta metoda odprave sistemskih napak vključuje korekcijo rezultata merjenja z izračunom.

Najpogostejša različica uvajanja popravkov je algebraična vsota rezultata in korekcija samega (ob upoštevanju znaka). Njegova numerična vrednost je enaka sistematičnemu odstopanju in znak je obraten. Na ta način se odpravi aditivno odstopanje.

V nekaterih primerih se sistematična napaka lahko odpravi z množenjem kazalca, ki se dobi kot rezultat merjenja s korekcijskim faktorjem. Njena vrednost se približuje enotnosti (bolj ali manj). Priporočljivo je uporabiti korekcijski faktor, da po potrebi uporabite množično napako.

Ocena meja odstopanja

To se naredi, ko v praksi ni mogoče izključiti sistematičnih napak. Tak pojav se pojavi, če odstopanja niso dovolj raziskana ali raziskana, vendar jih ni mogoče uporabiti za popravljanje rezultata. Slednje je značilno za integracijo merilnih naprav (števcev).

Naključne napake

Ko večkrat merite konstanten fizični kazalnik pod enakimi pogoji, so pogosto rezultati nekoliko drugačni. V tem primeru odstopanja med količinami niso sistematična, ne poslušajo nobenih pravilnosti. Takšne napake se imenujejo naključne.

Odstopanja se pojavijo, ko na proces (objekt, merilni instrument, specialist, itd.) Vplivajo številni dejavniki hkrati. Vsak vir ima lahko majhen učinek na rezultat, vendar pa bo njihov kombinirani učinek povzročil znatno odstopanje od dejanske vrednosti izmerjenega objekta.

V okviru teorije verjetnosti se uporabljajo matematične metode, ki omogočajo proučevanje lastnosti naključnih pojavov v svojih velikih zbirkah. Pri razvoju merilne tehnologije in meroslovja je bilo ugotovljeno, da v celoti ustrezajo problemu preiskovanja naključnih odstopanj. V mnogih primerih so rezultati, pridobljeni z njihovo pomočjo, skladni s podatki, pridobljenimi empirično.

V teoriji verjetnosti se dogodek šteje kot naključen, ki ga ni mogoče nedvoumno predvideti. Z drugimi besedami, v določenem nizu pogojev se ta dogodek lahko ali ne. Pri uporabi te opredelitve v obsegu meritev lahko rečemo, da se pri ponavljajočih se poskusih z določenim fizičnim kazalnikom pod enakimi pogoji lahko pojavijo ali ne pojavijo vsi verjetni manjši viri naključne variacije rezultatov. Posledično odstopanja postanejo nepredvidljiva v obsegu in znaku.

Glede na zgoraj navedeno lahko podamo naslednjo definicijo naključne napake: to takšnih odstopanj, ki se razlikujejo od ene dimenzije do druge, ni mogoče neposredno upoštevati v povezavi s kaotično spremembo, so posledica hkratnega učinka na rezultat več dejavnikov, izoliranih drug od drugega.

Prisotnost naključnih napak v nasprotju s sistematičnimi napakami je dokaj enostavno zaznati z večkratnim merjenjem.