Систематические погрешности

Как уже было сказано, систематические погрешности остаются постоянными или закономерно изменяющимися. В некоторых случаях их можно определить (оценить) экспериментально. В этих случаях полученный результат измерения может быть уточнен путем введения соответствующих поправок.

Существует ряд способов исключения систематических погрешностей, которые могут быть условно разделены на четыре основные группы:

1. Устранение самих источников погрешностей до начала проведения измерений.

2. Исключение погрешностей в процессе выполнения измерений способами замещения, компенсации погрешности по знаку, противопоставления, симметричными наблюдениями.

3. Внесение известных поправок в результат измерения.

4. Оценка границ доверительного интервала не исключенных систематических погрешностей (НСП).

По характеру проявления систематические погрешности разделяются на постоянные, прогрессирующие и периодические.

Постоянные систематические погрешности – погрешности, которые не изменяются в течение всего времени выполнения измерений. Например, не горизонтальная установка рычажных весов, погрешность градуировки средства измерения (включая не точность установки нулевого деления), погрешность изготовления концевых мер длины, массы и т.п.

Прогрессивные погрешности – погрешности, которые монотонно убывают или монотонно возрастают. К таким погрешностям можно отнести погрешности из-за монотонного изменения длины за счет монотонного изменения температуры, из-за износа контактирующих в процессе измерений поверхностей, монотонного падения или роста напряжения питания и т.п.

Периодические погрешности – погрешности, значения которых являются периодической функцией времени или функцией перемещения указателя средства измерения. Например, если ось стрелки индикатора смещена относительно центра шкалы.

Периодические погрешности могут изменяться по различным, иногда достаточно сложным законам благодаря одновременному действию нескольких воздействующих факторов, каждый из которых изменяется по своему закону.

Систематические погрешности могут также обуславливаться инструментальными погрешностями средств измерений. Под инструментальными погрешностями понимаются погрешности, причина которых заключается в свойствах, присущих применяемым средствам измерения. Например, равноплечие весы не могут быть идеально равноплечими. Кроме того, инструментальные погрешности возникают из-за сил трения и люфтов в сочленениях подвижных деталей средств измерений. Инструментальные погрешности могут изменяться за счет износа средства измерения.

Инструментальная погрешность может возникнуть, если между измеряемой физической величиной или процессом и принципом действия средства измерения нет теоретически доказанной зависимости. Это может явиться причиной возникновения систематической погрешности метода измерения (теоретическая погрешность). Погрешности метода измерения появляются также вследствие упрощений или допущений применения эмпирических формул и зависимостей.

Для получения достоверной измерительной информации систематические погрешности должны быть исключены из результатов измерений выше перечисленными способами.