В этой статье объясняется, что такое погрешности измерения. Вы узнаете, что означает ошибка измерения, различные типы ошибок измерения и их возможные причины.
Что такое погрешность измерения?
Ошибка измерения (или ошибка измерения ) — это сбой, возникающий при измерении величины. Таким образом, погрешность измерения представляет собой разницу между измеренным значением и фактическим значением.
В технике и физике во время экспериментов часто допускают ошибки измерений. Осторожность Несмотря на то, что это делается для минимизации возможной ошибки измерения, при проведении большого количества наблюдений вполне вероятно, что будут допущены ошибки измерения.
Поэтому, хотя обычно это скучная задача, мы должны быть осторожны в процессе измерения величины, чтобы минимизировать ошибки измерения.
Виды ошибок измерения
Теперь, когда мы знаем определение ошибки измерения, давайте посмотрим, каковы различные типы ошибок измерения, чтобы лучше понять эту концепцию.
В зависимости от характера погрешностей измерений их можно разделить на два типа:
- Случайные ошибки измерения : тип ошибки измерения, причина которой неизвестна. Иногда, проводя эксперимент в одних и тех же условиях, можно получить несколько иной результат, не зная почему.
- Систематические ошибки измерения : этот тип ошибки измерения остается постоянным, и поэтому известен закон или механизм, который ее вызывает. Поскольку ошибка измерения имеет конкретную причину, отклонение между измеренным значением и фактическим значением обычно одинаково при проведении нескольких экспериментов.
С другой стороны, допущенную ошибку измерения можно оценить путем расчета разницы между измеренным значением и фактическим значением. Таким образом, различают абсолютную ошибку и относительную ошибку.
- Абсолютная ошибка : это разница между измеренным значением и фактическим значением. Поэтому, чтобы вычислить абсолютную погрешность, вы просто вычитаете значение, полученное в результате измерения, минус фактическое значение.
- Относительная погрешность : это относительная разница между измеренным значением и фактическим значением. Таким образом, относительная ошибка эквивалентна абсолютной ошибке, деленной на фактическое значение. Обычно выражается в процентах
Причины ошибок измерений
Существует несколько причин, которые приводят к ошибкам измерения, в том числе:
- Погрешности измерения, связанные с измерительным инструментом : Ошибка измерения может быть вызвана конструктивным или производственным дефектом измерительного инструмента. Аналогичным образом, износ устройства при выполнении большого количества измерений может повлиять на процесс измерения.
- Ошибки измерения по вине оператора : Важно правильно обращаться с измерительным инструментом, чтобы избежать ошибок. Таким образом, оператор может допустить ошибки измерения при считывании измеренного значения, ошибки из-за неправильного позиционирования измерительного устройства или даже ошибки из-за усталости.
- Ошибки измерения из-за факторов окружающей среды : При проведении эксперимента также необходимо учитывать условия окружающей среды. Поэтому, если температура очень высокая или очень низкая, металлические предметы соответственно расширяются или сжимаются. Кроме того, на процесс измерения могут влиять пыль, влажность и давление, а также другие факторы.
- Ошибки измерения из-за геометрических допусков детали : во время измерения деталь может подвергаться слишком большой силе, вызывающей деформацию.
Примеры ошибок измерения
Наконец, мы рассмотрим несколько примеров ошибок измерения, чтобы лучше понять, что такое ошибка измерения.
- При измерении небольших деталей часто допускают ошибки, поскольку они легко деформируются. Например, если слишком сильно нажать на деталь с помощью микрометра , она деформируется и измеренный размер будет меньше, чем есть на самом деле.
- Другим примером распространенной ошибки измерения является ошибка, возникающая из-за проблем со зрением. Если у оператора проблемы со зрением, он прочитает на приборе неправильное значение и, следовательно, произойдет ошибка в произведенном измерении.
- Если длины определенных размеров измерять на солнце, то вполне вероятно, что материал немного расширится и, следовательно, мы получим большие размеры, чем они есть на самом деле.
- Некоторые измерительные приборы перед началом измерений необходимо сначала откалибровать. Поэтому, если прибор не откалиброван заранее, он будет давать неверные значения измерения.
- При последовательном выполнении нескольких измерений может возникнуть ошибка измерения из-за усталости. Хотя процесс измерения обычно монотонный, на него следует обратить внимание и при необходимости сделать перерыв.