Մաս առաջին

Չափման սխալների գնահատում. Արդյունքների գրանցում և մշակում

Ճշգրիտ գիտություններում, մասնավորապես ֆիզիկայում, առանձնահատուկ նշանակություն է տրվում չափումների ճշգրտության գնահատման խնդրին։ Այն, որ ոչ մի չափում չի կարող բացարձակ ճշգրիտ լինել, ընդհանուր փիլիսոփայական նշանակություն ունեցող փաստ է: Նրանք. փորձի ժամանակ մենք միշտ ստանում ենք մոտավոր արժեք ֆիզիկական քանակություն, միայն այս կամ այն ​​չափով մոտենում է իր իրական իմաստին։

Չափումներ, չափումների ճշգրտության ցուցիչներ

Ֆիզիկան մեկն է բնական գիտություններ, ուսումնասիրում է մեզ շրջապատող նյութական աշխարհը՝ օգտագործելով ֆիզիկական մեթոդհետազոտություն, որի կարևորագույն բաղադրիչը տեսական հաշվարկներով ստացված տվյալների համեմատությունն է փորձարարական (չափված) տվյալների հետ։

Համալսարանում ֆիզիկայի դասավանդման գործընթացի ամենակարևոր մասն իրականացնելն է լաբորատոր աշխատանք. Դրանք լրացնելու ընթացքում սովորողները կատարում են տարբեր ֆիզիկական մեծությունների չափումներ։

Չափելիս ֆիզիկական մեծություններն արտահայտվում են թվերի տեսքով, որոնք ցույց են տալիս, թե քանի անգամ է չափված մեծությունը մեծ կամ փոքր մեկ այլ մեծությունից, որի արժեքը վերցված է որպես միավոր։ Նրանք. չափումը հասկացվում է որպես «ճանաչողական գործընթաց, որը բաղկացած է ֆիզիկական փորձի միջոցով տվյալ ֆիզիկական քանակի համեմատությունից և որպես չափման միավոր ընդունված հայտնի ֆիզիկական մեծությանը»:

Չափումները կատարվում են չափումների և չափիչ գործիքների միջոցով:

Չափելկոչվում է չափման միավորի, դրա արժեքի կոտորակի կամ բազմապատիկի իրական վերարտադրություն (քաշ, չափիչ կոլբա, ամսագրեր էլեկտրական դիմադրություն, տարաներ և այլն)։

Չափիչ գործիքկոչվում է չափիչ գործիք, որը հնարավորություն է տալիս ուղղակիորեն կարդալ չափված մեծության արժեքը։

Անկախ գործարկման նպատակից և սկզբունքից, ցանկացած չափիչ սարք կարող է բնութագրվել չորս պարամետրով.

1) Չափման սահմաններընշեք այս սարքին հասանելի չափված արժեքի միջակայքը: Օրինակ, տրամաչափը չափում է գծային չափերը 0-ից 18 սմ միջակայքում, իսկ միլիամերմետրը չափում է հոսանքները -50-ից մինչև +50 մԱ և այլն: Որոշ սարքերում կարող եք փոխել (անջատել) չափման սահմանաչափերը: Բազմաթիվ գործիքները կարող են ունենալ մի քանի սանդղակներ՝ բաժանումների տարբեր քանակով: Ընթերցումը պետք է իրականացվի այնպիսի սանդղակով, որում բաժանումների թիվը սարքի վերին սահմանի բազմապատիկն է:

2) Բաժանման գինը C-ն որոշում է, թե չափման քանի միավոր (կամ դրանց կոտորակները) պարունակվում են գործիքի սանդղակի մեկ (ամենափոքր) բաժանման մեջ: Օրինակ, միկրոմետրի բաժանման արժեքը C = 0.01 մմ / բաժանում(կամ 10 մկմ/բաժանում), իսկ վոլտմետրի համար C = 2 V/divև այլն: Եթե ​​C-ն ամբողջ մասշտաբով նույնն է (միատեսակ սանդղակ), ապա բաժանման արժեքը որոշելու համար անհրաժեշտ է սարքի չափման սահմանաչափը. x անվանբաժանել գործիքի սանդղակի N բաժանումների քանակով.

3) Զգայունությունα գործիքը ցույց է տալիս, թե քանի նվազագույն սանդղակի բաժանում կա չափված արժեքի միավորի կամ դրա ցանկացած մասի վրա: Այս սահմանումից հետևում է, որ սարքի զգայունությունը բաժանման գնի փոխադարձությունն է՝ α = 1/C: Օրինակ, միկրոմետրի զգայունությունը կարելի է գնահատել որպես α = 1/0.01 = 100 բաժանումներ/մմ(կամ α = 0.1 div/µm), իսկ վոլտմետրի համար α = 1/2 = 0,5 div/Vև այլն:

4) Ճշգրտությունսարքը բնութագրում է բացարձակ սխալի մեծությունը, որը ստացվում է այս սարքի հետ չափման գործընթացում:

Չափիչ գործիքների ճշգրտությունը բնութագրվում է տրամաչափման առավելագույն սխալ Δ x աստիճան. Կշեռքի վրա կամ գործիքի անձնագրում նշվում է առավելագույն բացարձակ կամ հարաբերական տրամաչափման սխալը, կամ նշվում է ճշգրտության դասը, որը որոշում է գործիքի համակարգված սխալը:

Ճշգրտության բարձրացման կարգով էլեկտրական չափիչ գործիքները բաժանվում են ութ դասի. 4.0; 2.5; 1,5; 1.0; 0,5; 0.2; 0.1 և 0.05: Ճշգրտության դասը ցույց տվող թիվը նշվում է գործիքի սանդղակի վրա և ցույց է տալիս հիմնական սխալի առավելագույն թույլատրելի արժեքը՝ որպես չափման սահմանի տոկոս: x անվան

Cl. ճշգրտություն = ε pr = .(2)

Կան գործիքներ (հիմնականում բարձր ճշգրտության), որոնց ճշգրտության դասը որոշում է սարքի հարաբերական սխալը չափված արժեքի նկատմամբ։

Եթե ​​գործիքների վրա և դրանց անձնագրերում չկան տվյալներ ճշգրտության դասի մասին և նշված չէ սխալի հաշվարկման բանաձև, ապա գործիքային սխալը պետք է համարել գործիքի սանդղակի կեսին:

Չափումները բաժանված են ուղիղԵվ անուղղակի. Ուղղակի չափումների ժամանակ ցանկալի ֆիզիկական քանակությունը որոշվում է անմիջապես փորձից: Չափված մեծության արժեքը հաշվվում է սարքի կշեռքի վրա կամ հաշվարկվում են չափումների քանակն ու արժեքը, կշիռները և այլն, օրինակ, կշեռքի վրա կշռելը, մարմնի գծային չափերը ճիշտ ձևտրամաչափի օգտագործում, վայրկյանաչափի միջոցով ժամանակի որոշում և այլն:

Անուղղակի չափումների ժամանակ չափված մեծությունը որոշվում (հաշվարկվում է) այլ մեծությունների ուղղակի չափումների արդյունքներից, որոնք կապված են չափված մեծության հետ որոշակի գործառական հարաբերություններով։ Անուղղակի չափումների օրինակներ են սեղանի մակերեսը երկարությամբ և լայնությամբ որոշելը, մարմնի խտությունը՝ մարմնի զանգվածը և ծավալը չափելով և այլն։

Չափումների որակը որոշվում է դրանց ճշգրտությամբ: Ուղղակի չափումների ժամանակ փորձերի ճշգրտությունը հաստատվում է մեթոդի և գործիքների ճշգրտության վերլուծությունից, ինչպես նաև չափումների արդյունքների կրկնելիությունից: Անուղղակի չափումների ճշգրտությունը կախված է ինչպես հաշվարկման համար օգտագործվող տվյալների հուսալիությունից, այնպես էլ այդ տվյալները ցանկալի արժեքի հետ կապող բանաձեւերի կառուցվածքից:

Չափումների ճշգրտությունը բնութագրվում է դրանց սխալով: Չափման բացարձակ սխալանվանել փորձարարական հայտնաբերվածի տարբերությունը x փոփոխությունև ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը x ist

Ցանկացած չափումների ճշգրտությունը գնահատելու համար ներկայացվում է նաև հայեցակարգը հարաբերական սխալ.

Հարաբերական սխալչափումը բացարձակ չափման սխալի հարաբերակցությունն է չափված արժեքի իրական արժեքին (կարող է արտահայտվել որպես տոկոս):

Ինչպես հետևում է (3) և (4) կետերից՝ չափման բացարձակ և հարաբերական սխալը գտնելու համար մենք պետք է իմանանք ոչ միայն չափված, այլև մեզ հետաքրքրող մեծության իրական արժեքը։ Բայց եթե իրական արժեքը հայտնի է, ապա կարիք չկա չափումներ անել։ Չափումների նպատակն է միշտ պարզել ֆիզիկական մեծության նախկինում անհայտ արժեքը և գտնել, եթե ոչ դրա իրական արժեքը, ապա գոնե մի արժեք, որը բավականին փոքր-ինչ տարբերվում է դրանից: Հետևաբար, (3) և (4) բանաձևերը, որոնք որոշում են սխալների մեծությունը, պիտանի չեն պրակտիկայի համար: Հաճախ փոխարենը x istօգտագործել մի քանի չափումների միջին թվաբանականը

Որտեղ x i- առանձին չափման արդյունք:

Էջ 1

Չափման ճշգրտություն. Հիմնական հայեցակարգ. Չափման ճշգրտության ընտրության չափանիշներ. Չափիչ գործիքների ճշգրտության դասեր. Չափիչ գործիքների օրինակներ տարբեր դասերճշգրտություն.

Չափումը տեխնիկական միջոցների կիրառման գործողությունների մի շարք է, որը պահպանում է քանակի միավորը՝ ապահովելով, որ չափված մեծության կապն իր միավորի հետ գտնվի բացահայտ կամ անուղղակի ձևով և ստացվի այդ մեծության արժեքը:

Ընդհանուր առմամբ չափագիտությունը գիտություն է չափումների, դրանց միասնության ապահովման մեթոդների ու միջոցների և պահանջվող ճշգրտության հասնելու մեթոդների մասին։

Չափումների ճշգրտության բարելավումները խթանել են գիտության զարգացումը` ապահովելով ավելի հուսալի և զգայուն հետազոտական ​​գործիքներ:

Տարբեր գործառույթների արդյունավետությունը կախված է չափիչ գործիքների ճշգրտությունից. էներգիայի հաշվիչների սխալները հանգեցնում են էլեկտրաէներգիայի հաշվառման անորոշության. Սանդղակի սխալները հանգեցնում են գնորդներին խաբելու կամ չհաշվառված ապրանքների մեծ ծավալների:

Չափումների ճշգրտության բարելավումը թույլ է տալիս բացահայտել թերությունները տեխնոլոգիական գործընթացներև վերացնել այդ թերությունները, ինչը հանգեցնում է արտադրանքի որակի բարելավմանը, էներգիայի և ջերմային ռեսուրսների, հումքի խնայողությանը:

Չափումները կարող են դասակարգվել ըստ դրանց ճշգրտության բնութագրերի.

Հավասարապես ճշգրիտ - ցանկացած քանակի չափումների շարք, որոնք կատարվում են հավասար ճշգրտությամբ և նույն պայմաններում չափիչ գործիքներով.

Ոչ համարժեք - ցանկացած մեծության չափումների շարք, որոնք կատարվում են տարբեր ճշգրտությամբ և (կամ) մի քանի տարբեր պայմաններում մի քանի չափիչ գործիքների միջոցով:

TO տարբեր տեսակներչափիչ գործիքներն ունեն հատուկ պահանջներ. օրինակ, լաբորատոր գործիքները պետք է ունենան բարձր ճշգրտություն և զգայունություն: Բարձր ճշգրտության չափիչ գործիքները, օրինակ, ստանդարտներ են:

Քանակի միավորի չափանիշը չափիչ գործիք է, որը նախատեսված է քանակի միավորի, դրա արժեքների բազմապատիկի կամ կոտորակների վերարտադրման և պահպանման համար՝ դրա չափը տվյալ քանակությունը չափելու այլ միջոցներին փոխանցելու համար: Ստանդարտները չափազանց ճշգրիտ չափիչ գործիքներ են և, հետևաբար, օգտագործվում են չափագիտական ​​չափումների համար՝ որպես միավորի չափի մասին տեղեկատվության փոխանցման միջոց: Միավորի չափը փոխանցվում է «վերևից ներքև» ավելի ճշգրիտ չափիչ գործիքներից դեպի ավելի քիչ ճշգրիտ «շղթայի երկայնքով». առաջնային ստանդարտ ® երկրորդական ստանդարտ ® 0-րդ կարգի աշխատանքային ստանդարտ 1-ին կարգի աշխատանքային ստանդարտ ... ® աշխատող չափիչ գործիք.

Չափիչ գործիքների չափագիտական ​​հատկությունները այն հատկություններն են, որոնք ազդում են չափման արդյունքի և դրա սխալի վրա: Չափագիտական ​​հատկությունների ցուցիչներն են նրանց քանակական բնութագրերև կոչվում են չափագիտական ​​բնութագրեր։ Չափիչ գործիքների բոլոր չափագիտական ​​հատկությունները կարելի է բաժանել երկու խմբի.

· Հատկություններ, որոնք որոշում են SI-ի շրջանակը

· Հատկություններ, որոնք որոշում են չափման որակը: Այս հատկությունները ներառում են ճշգրտությունը, ճշգրտությունը և վերարտադրելիությունը:

Չափման ճշգրտության հատկությունը, որը որոշվում է սխալմամբ, առավել լայնորեն կիրառվում է չափագիտական ​​պրակտիկայում։

Չափման սխալը չափման արդյունքի և չափված արժեքի իրական արժեքի տարբերությունն է:

SI չափման ճշգրտությունը չափումների որակն է, որն արտացոլում է դրանց արդյունքների սերտությունը չափված մեծության իրական (ճշմարիտ) արժեքին: Ճշգրտությունը որոշվում է բացարձակ և հարաբերական սխալի ցուցիչներով:

Բացարձակ սխալը որոշվում է բանաձևով՝ Xn = Xn - X0,

որտեղ՝ Хп – ստուգված չափիչ գործիքի սխալ. Хп - նույն քանակի արժեքը, որը հայտնաբերված է ստուգված չափիչ գործիքի միջոցով. X0-ը համեմատության համար հիմք ընդունված SI արժեքն է, այսինքն. փաստացի արժեքը.

Այնուամենայնիվ, չափիչ գործիքների ճշգրտությունը ավելի մեծ չափով բնութագրվում է հարաբերական սխալով, այսինքն. արտահայտված որպես տոկոս՝ բացարձակ սխալի հարաբերակցությունը SI տվյալների կողմից չափված կամ վերարտադրված քանակի իրական արժեքին:

Ստանդարտները նորմալացնում են այլ սխալների հետ կապված ճշգրտության բնութագրերը.

Համակարգային սխալը չափման արդյունքի սխալի բաղադրիչն է, որը մնում է հաստատուն կամ բնականաբար փոխվում է նույն քանակի կրկնվող չափումներով: Նման սխալ կարող է առաջանալ, եթե SI-ի ծանրության կենտրոնը տեղափոխվի կամ SI-ն հորիզոնական մակերեսի վրա տեղադրված չէ:

Պատահական սխալը չափման արդյունքի սխալի բաղադրիչն է, որը պատահականորեն տատանվում է նույն չափի քանակի կրկնվող չափումների շարքում՝ նույն խնամքով: Նման սխալները բնական չեն, բայց անխուսափելի են և առկա են չափումների արդյունքներում:

Չափման սխալը չպետք է գերազանցի սահմանված սահմանները, որոնք նշված են սարքի տեխնիկական փաստաթղթերում կամ վերահսկման մեթոդների ստանդարտներում (փորձարկումներ, չափումներ, վերլուծություններ):

Էական սխալները վերացնելու համար իրականացվում է չափիչ գործիքների կանոնավոր ստուգում, որը ներառում է պետական ​​չափագիտական ​​ծառայության կամ այլ լիազորված մարմինների կողմից իրականացվող գործողությունների մի շարք՝ չափիչ գործիքի համապատասխանությունը սահմանված տեխնիկական պահանջներին որոշելու և հաստատելու համար:

Առօրյա կյանքում արտադրական պրակտիկաԸնդհանրացված բնութագիրը՝ ճշգրտության դասը, լայնորեն կիրառվում է։

Չափիչ գործիքների ճշգրտության դասը ընդհանրացված բնութագիր է, որն արտահայտվում է թույլատրելի սխալների սահմաններով, ինչպես նաև այլ բնութագրերով, որոնք ազդում են ճշգրտության վրա: Սահմանված են SI-ի որոշակի տեսակի ճշգրտության դասեր կարգավորող փաստաթղթեր. Միևնույն ժամանակ, յուրաքանչյուր ճշգրտության դասի համար սահմանվում են չափագիտական ​​բնութագրերի հատուկ պահանջներ, որոնք միասին արտացոլում են այս դասի չափիչ գործիքների ճշգրտության մակարդակը: Ճշգրտության դասը թույլ է տալիս դատել այն սահմանները, որոնցում ընկած է այս դասի չափման սխալը: Սա կարևոր է իմանալ SI-ն ընտրելիս՝ կախված նշված չափման ճշգրտությունից:

Ճշգրտության դասերը նշանակված են հետևյալ կերպ.

Եթե ​​թույլատրելի հիմնական սխալի սահմաններն արտահայտված են բացարձակ SI սխալի տեսքով, ապա նշանակվում է ճշգրտության դաս. մեծատառերովՀռոմեական այբուբեն. Ճշգրտության դասերին, որոնք համապատասխանում են թույլատրելի սխալների ավելի փոքր սահմաններին, տրվում են տառեր, որոնք ավելի մոտ են գտնվում այբուբենի սկզբին:

Կարճ ճանապարհ http://bibt.ru

§ 32. ՉԱՓՄԱՆ ՃՇՇՏՈՒԹՅՈՒՆ ԵՎ ՍԽԱԼ.

Ոչ մի չափում չի կարող կատարվել բացարձակապես ճշգրիտ: Միշտ կա որոշակի տարբերություն մեծության չափված արժեքի և դրա իրական արժեքի միջև, որը կոչվում է չափման սխալ: Որքան փոքր է չափման սխալը, այնքան բնականաբար բարձր է չափման ճշգրտությունը:

Չափման ճշգրտությունը բնութագրում է այն սխալը, որն անխուսափելի է առավել ճշգրիտ չափիչ գործիքի կամ որոշակի տեսակի սարքի հետ աշխատելիս: Չափման ճշգրտության վրա ազդում են չափիչ գործիքի նյութի հատկությունները և գործիքի դիզայնը: Չափման ճշգրտությունը կարելի է ձեռք բերել միայն այն դեպքում, եթե չափումն իրականացվում է կանոնների համաձայն:

Հիմնական պատճառները, որոնք նվազեցնում են չափման ճշգրտությունը, կարող են լինել.

1) գործիքի անբավարար վիճակ՝ վնասված եզրեր, կեղտ, սխալ դիրքզրոյական նշան, անսարքություն;

2) գործիքի հետ անզգույշ վարվելը (ազդեցություն, ջերմություն և այլն).

3) գործիքի կամ գործիքի նկատմամբ չափվող մասի տեղադրման անճշտությունը.

4) ջերմաստիճանի տարբերությունը, որով կատարվում է չափումը (նորմալ ջերմաստիճանը, որով պետք է կատարվի չափումը, 20° է).

5) սարքի վատ իմացությունը կամ չափիչ գործիք օգտագործելու անկարողությունը.

Չափման գործիքի սխալ ընտրություն.

Չափումների ճշգրտության բարձրացում կարելի է ձեռք բերել՝ կրկնելով չափումները, այնուհետև որոշելով մի քանի չափումների արդյունքում ստացված միջին թվաբանականը:

Չափել սկսելիս պետք է լավ տիրապետել չափիչ գործիքներին, գործիքի հետ աշխատելու կանոններին և տիրապետել դրա օգտագործման տեխնիկային:

Չափման արդյունքը չափման արդյունքում հայտնաբերված մեծության արժեքն է: Ստացված արդյունքը միշտ պարունակում է որոշակի սխալ:

Այսպիսով, չափման առաջադրանքը ներառում է ոչ միայն ինքնին արժեքի հայտնաբերումը, այլև չափման ընթացքում թույլատրված սխալի գնահատումը:

Չափման բացարձակ սխալը D-ն վերաբերում է տվյալ արժեքի չափման արդյունքի շեղմանը Աիր իսկական իմաստից A x

D= Ա – Կացին. (B.1)

Գործնականում իրական արժեքի փոխարեն, որն անհայտ է, սովորաբար օգտագործվում է իրական արժեքը:

(B.1) բանաձևով հաշվարկված սխալը կոչվում է բացարձակ սխալ և արտահայտվում է չափված արժեքի միավորներով:

Չափման արդյունքների որակը սովորաբար հարմար կերպով բնութագրվում է ոչ թե D բացարձակ սխալով, այլ դրա հարաբերակցությամբ չափված արժեքին, որը կոչվում է հարաբերական սխալ և սովորաբար արտահայտվում է որպես տոկոս.

ε = (D / Ա) 100%: (B.2)

Հարաբերական սխալ ε-ը բացարձակ սխալի և չափված արժեքի հարաբերակցությունն է:

Հարաբերական սխալ ε ուղղակիորեն կապված է չափման ճշգրտության հետ:

Չափման ճշգրտությունը չափման որակն է, որն արտացոլում է դրա արդյունքների սերտությունը չափված արժեքի իրական արժեքին: Չափման ճշգրտությունը դրա հարաբերական սխալի փոխադարձությունն է: Չափման բարձր ճշգրտությունը համապատասխանում է փոքր հարաբերական սխալներին:

D-ի սխալի մեծությունն ու նշանը կախված է չափիչ գործիքների որակից, չափումների բնույթից և պայմաններից և դիտորդի փորձից։

Բոլոր սխալները, կախված դրանց առաջացման պատճառներից, բաժանվում են երեք տեսակի. Ա) համակարգված; բ) պատահական; Վ) բաց է թողնում.

Սիստեմատիկ սխալները այն սխալներն են, որոնց մեծությունը նույնն է նույն մեթոդով կատարված բոլոր չափումների ժամանակ՝ օգտագործելով նույն չափիչ գործիքները:

Համակարգային սխալները կարելի է բաժանել երեք խմբի.

1. Սխալներ, որոնց բնույթը հայտնի է, և մեծությունը կարելի է բավականին ճշգրիտ որոշել։ Նման սխալները կոչվում են ուղղումներ: Օրինակ՝ Ա) ջերմաստիճանի փոփոխության պատճառով չափված մարմնի և չափիչ քանոնի երկարությունը որոշելիս. բքաշը որոշելիս՝ օդում «քաշի կորստի» հետևանքով առաջացած սխալ, որի մեծությունը կախված է ջերմաստիճանից, խոնավությունից և. մթնոլորտային ճնշումօդ և այլն:

Նման սխալների աղբյուրները մանրակրկիտ վերլուծվում են, ճշգրտումների մեծությունը որոշվում և հաշվի է առնվում վերջնական արդյունքում:

2. Չափիչ գործիքների սխալները δ cl t Սարքերը միմյանց հետ համեմատելու հարմարության համար ներդրվել է կրճատված սխալի d pr (%) հասկացությունը:

Որտեղ Ա կ- որոշ նորմալացված արժեք, օրինակ, սանդղակի վերջնական արժեքը, երկկողմանի սանդղակի արժեքների գումարը և այլն:

Սարքի d դասի ճշտության դասը ֆիզիկական մեծություն է, որը թվայինորեն հավասար է ամենամեծ թույլատրելի կրճատված սխալին՝ արտահայտված
որպես տոկոս, այսինքն.

d cl p = d pr max

Էլեկտրական չափիչ գործիքները սովորաբար բնութագրվում են 0,05-ից 4-ի ճշգրտության դասով:

Եթե ​​սարքի վրա նշված է 0,5 ճշգրտության դաս, դա նշանակում է, որ սարքի ընթերցումները ունեն սարքի գործառնական ամբողջ սանդղակի մինչև 0,5% սխալ: Չափիչ գործիքների սխալները չեն կարող բացառվել, բայց դրանք ամենաբարձր արժեքը Dmax-ը կարող է որոշվել:

Տվյալ սարքի առավելագույն բացարձակ սխալի արժեքը հաշվարկվում է ըստ նրա ճշգրտության դասի

(B.4)

Չափելիս սարքով, որի ճշգրտության դասը նշված չէ, չափման բացարձակ սխալը սովորաբար հավասար է ամենափոքր մասշտաբի բաժանման արժեքի կեսին:

3. Երրորդ տեսակը ներառում է սխալներ, որոնց գոյությունը չի կասկածվում: Օրինակ՝ դրա համար անհրաժեշտ է չափել որոշ մետաղի խտությունը, չափվում է նմուշի ծավալը և զանգվածը.

Եթե ​​չափվող նմուշը ներսում պարունակում է դատարկություններ, օրինակ՝ ձուլման ժամանակ թակարդված օդային փուչիկներ, ապա խտության չափումն իրականացվում է համակարգված սխալներով, որոնց մեծությունն անհայտ է։

Պատահական սխալներն այն սխալներն են, որոնց բնույթն ու մեծությունը անհայտ են:

Չափման պատահական սխալներն առաջանում են չափման օբյեկտի վրա մի քանի անկախ մեծությունների միաժամանակյա ազդեցության պատճառով, որոնց փոփոխությունները կրում են տատանողական բնույթ։ Անհնար է բացառել պատահական սխալները չափումների արդյունքներից: Միայն պատահական սխալների տեսության հիման վրա հնարավոր է նշել այն սահմանները, որոնց միջև ընկած է չափված մեծության իրական արժեքը, իրական արժեքի այս սահմաններում գտնվելու հավանականությունը և դրա ամենահավանական արժեքը:

Վրիպումները դիտողական սխալներ են: Սխալների աղբյուրը փորձարարի ուշադրության պակասն է։

Պետք է հասկանալ և հիշել.

1) եթե համակարգային սխալը որոշիչ է, այսինքն, դրա արժեքը զգալիորեն ավելի մեծ է, քան բնորոշ պատահական սխալը. այս մեթոդը, ապա բավական է մեկ անգամ կատարել չափումը;

2) եթե պատահական սխալը որոշիչ է, ապա չափումը պետք է կատարվի մի քանի անգամ.

3) եթե համակարգված Dsi և պատահական Dcl սխալները համադրելի են, ապա D ընդհանուր չափման սխալը հաշվարկվում է սխալների գումարման օրենքի հիման վրա՝ որպես դրանց երկրաչափական գումար.

ժամը գործնական օգտագործումՈրոշ չափումների արդյունքների համար կարևոր է գնահատել դրանց ճշգրտությունը: «Չափման ճշգրտություն» տերմինը, այսինքն՝ չափման արդյունքների որոշակի իրական արժեքի մոտարկման աստիճանը, չունի խիստ սահմանում և օգտագործվում է չափման գործողությունների որակական համեմատության համար: Քանակական գնահատման համար օգտագործվում է «չափման սխալ» հասկացությունը (որքան փոքր է սխալը, այնքան բարձր է ճշգրտությունը):

Սխալը չափման արդյունքի շեղումն է չափված մեծության իրական (փաստացի) արժեքից: Պետք է նկատի ունենալ, որ ֆիզիկական մեծության իրական արժեքը համարվում է անհայտ և օգտագործվում է տեսական հետազոտություն. Ֆիզիկական մեծության փաստացի արժեքը սահմանվում է փորձարարական եղանակով՝ այն ենթադրությամբ, որ փորձի (չափման) արդյունքը հնարավորինս մոտ է իրական արժեքին: Չափման սխալի գնահատումը չափումների միատեսակությունն ապահովելու կարևոր միջոցներից է։

Չափման սխալը հիմնականում կախված է SI սխալներից, ինչպես նաև այն պայմաններից, որոնցում կատարվում է չափումը, տեխնիկայի փորձարարական սխալից և անձի սուբյեկտիվ բնութագրերից այն դեպքերում, երբ նա ուղղակիորեն ներգրավված է չափումների մեջ: Հետեւաբար, մենք կարող ենք խոսել չափման սխալի մի քանի բաղադրիչների կամ դրա ընդհանուր սխալի մասին:

Չափման ճշգրտության վրա ազդող գործոնների թիվը բավականին մեծ է, և չափման սխալների ցանկացած դասակարգում (Նկար 15) որոշ չափով կամայական է, քանի որ տարբեր սխալները կախված են պայմաններից։ չափման գործընթացհայտնվում են տարբեր խմբերում.

Բրինձ. 15. Չափման սխալների դասակարգում

Սխալների տեսակները

Ինչպես նշվեց վերևում, չափման սխալը X չափման արդյունքի շեղումն է իրական X-ից և չափված մեծության արժեքից: Այս դեպքում X ֆիզիկական մեծության իրական արժեքի փոխարեն օգտագործվում է նրա փաստացի X d արժեքը։

Կախված արտահայտության ձևից՝ առանձնանում են բացարձակ, հարաբերական և կրճատված չափման սխալները։

Բացարձակ սխալչափիչ գործիքի սխալն է՝ արտահայտված չափվող ֆիզիկական մեծության միավորներով։ Այն սահմանվում է որպես տարբերություն Δ"= X i - X և կամ Δ = X - X դ., որտեղ X i չափման արդյունքն է:

Հարաբերական սխալը չափիչ գործիքի սխալն է, որն արտահայտվում է որպես չափիչ գործիքի բացարձակ սխալի հարաբերակցություն չափման արդյունքին կամ չափվող ֆիզիկական մեծության իրական արժեքին։ Այն սահմանվում է որպես δ = ±(Δ/Х d)·100% հարաբերակցություն:

Նվազեցված սխալՉափիչ գործիքի սխալն է, որն արտահայտվում է որպես չափիչ գործիքի բացարձակ սխալի հարաբերակցություն մեծության պայմանականորեն ընդունված արժեքին, հաստատուն ողջ չափման տիրույթում Χ N։

Կախված դրսևորման բնույթից, առաջացման պատճառներից և վերացման հնարավորություններից՝ առանձնանում են. համակարգված և պատահական չափման սխալներ, ինչպես նաև կոպիտ սխալներ (բաց թողնված ).

Համակարգային սխալ– սա սխալ բաղադրիչն է, որն ընդունվում է որպես հաստատուն կամ բնականաբար փոփոխվում է նույն պարամետրի կրկնվող չափումների ժամանակ: Ընդհանրապես համարվում է, որ համակարգված սխալները կարելի է հայտնաբերել և վերացնել: Սակայն իրական պայմաններում անհնար է ամբողջությամբ վերացնել այդ սխալները։ Միշտ կան որոշ չբացառված մնացորդներ, որոնք պետք է հաշվի առնել դրանց սահմանները գնահատելու համար: Սա կլինի չափման համակարգված սխալը:

Պատահական սխալսխալի մի բաղադրիչ է, որը պատահականորեն փոխվում է նույն չափման պայմաններում: Պատահական սխալի արժեքը նախապես անհայտ է, այն առաջանում է բազմաթիվ չճշտված գործոնների պատճառով: Պատահական սխալները չեն կարող բացառվել արդյունքներից, սակայն դրանց ազդեցությունը կարող է կրճատվել չափումների արդյունքների վիճակագրական մշակմամբ:

Չափման սխալի պատահական և համակարգված բաղադրիչները հայտնվում են միաժամանակ, այնպես որ եթե դրանք անկախ են, ապա դրանց ընդհանուր սխալը հավասար է սխալների գումարին։ Սկզբունքորեն, համակարգային սխալը նույնպես պատահական է, և նշված բաժանումը պայմանավորված է միայն չափումների արդյունքների մշակման և ներկայացման հաստատված ավանդույթներով:

Ի տարբերություն պատահական սխալի, որը հայտնաբերվում է որպես ամբողջություն, անկախ դրա աղբյուրներից, համակարգված սխալը դիտարկվում է դրա բաղադրիչներում՝ կախված դրա առաջացման աղբյուրներից: Կան սիստեմատիկ սխալի սուբյեկտիվ, մեթոդական և գործիքային բաղադրիչներ։

Սխալի սուբյեկտիվ բաղադրիչը կապված է անհատական ​​հատկանիշներօպերատոր. Սովորաբար, այս սխալը տեղի է ունենում ընթերցումների սխալների և օպերատորի սխալ հմտությունների պատճառով: Հիմնականում համակարգային սխալն առաջանում է մեթոդաբանական և գործիքային բաղադրիչների պատճառով։

Սխալի մեթոդաբանական բաղադրիչը պայմանավորված է չափման մեթոդի, չափիչ գործիքների օգտագործման մեթոդների, սխալ հաշվարկային բանաձևերի և արդյունքների կլորացման անկատարությամբ:

Գործիքային բաղադրիչը առաջանում է չափիչ գործիքների իրական սխալի պատճառով, որը որոշվում է դրա ճշգրտության դասով, չափիչ գործիքների ազդեցության չափման օբյեկտի վրա և չափիչ գործիքների սահմանափակ լուծաչափով:

Համակարգային սխալը մեթոդաբանական և գործիքային բաղադրիչների բաժանելու նպատակահարմարությունը բացատրվում է հետևյալով.

· Չափումների ճշգրտությունը բարելավելու համար կարելի է բացահայտել սահմանափակող գործոնները և, հետևաբար, որոշում կայացնել կամ կատարելագործել մեթոդաբանությունը կամ ընտրել ավելի ճշգրիտ չափիչ գործիքներ.

· հնարավոր է դառնում որոշել ընդհանուր սխալի բաղադրիչը, որն ավելանում է կա՛մ ժամանակի հետ, կա՛մ արտաքին գործոնների ազդեցության տակ, և, հետևաբար, նպատակաուղղված իրականացնել պարբերական ստուգում և հավաստագրում.

· գործիքային բաղադրիչը կարող է գնահատվել մեթոդաբանության հետագա մշակումից հետո, իսկ ընտրված մեթոդի հնարավոր ճշտության հնարավորությունները կորոշվեն միայն մեթոդաբանական բաղադրիչով:

Կոպիտ սխալներ (վրիպումներ)առաջանում է օպերատորի սխալ գործողությունների, չափիչ գործիքների անսարքության կամ չափման պայմանների հանկարծակի փոփոխությունների պատճառով: Որպես կանոն, կոպիտ սխալները հայտնաբերվում են չափումների արդյունքների վիճակագրական մշակման արդյունքում՝ օգտագործելով հատուկ չափանիշներ: