خطاهای در اندازه‌گیری

خطا در تعریف اندازه‌گیری

خطا در اندازه‌گیری به عنوان تفاوت بین مقادیر اندازه‌گیری شده و مقادیر واقعی تعریف می‌شود.

فرمول خطای استاتیک

خطای استاتیک با استفاده از فرمول dA = Am – At محاسبه می‌شود، که در آن dA خطا، Am مقدار اندازه‌گیری شده و At مقدار واقعی است.

خطاهای محدود

مفهوم خطاهای ضمانتی را می‌توان با بررسی چنین نوع خطا با مثالی روشن کرد. فرض کنید یک سازنده وجود دارد که آمپرمتر تولید می‌کند، او باید قول دهد یا اعلام کند که خطا در آمپرمتری که می‌فروشد بیش از حدی که تعیین کرده نخواهد بود. این حد خطا به عنوان خطاهای محدود یا خطاهای ضمانتی شناخته می‌شود.

خطاهای جدی

این دسته از خطاهای شامل همه خطاهای انسانی در خواندن، ضبط و خواندن مقادیر است. خطاهای محاسبه نیز در این دسته قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، در حال خواندن از متر دستگاه، ممکن است عدد ۲۱ را به عنوان ۳۱ بخواند. تمام این نوع خطاهای در این دسته قرار می‌گیرند. خطاهای جدی می‌توانند با استفاده از دو تدابیر مناسب زیر پرهیز شوند:

مراقبت صحیح در خواندن، ضبط داده‌ها و محاسبه خطا باید صورت گیرد. همچنین با افزایش تعداد آزمایشگران می‌توان خطاهای جدی را کاهش داد. اگر هر آزمایشگر خواندن‌های مختلفی در نقاط مختلف انجام دهد، با میانگین گرفتن خواندن‌های بیشتر می‌توان خطاهای جدی را کاهش داد.

خطاهای سیستماتیک

خطاهای سیستماتیک به دلیل ابزارهای معیوب، شرایط محیطی یا خطاهای مشاهده غیر دقیق هستند.

خطاهای ابزاری

این خطاهای ممکن است به دلیل ساختار نادرست یا کالیبراسیون نادرست دستگاه‌های اندازه‌گیری باشند. این نوع خطاهای ممکن است به دلیل اصطکاک یا حیستانسیت بوجود آیند. این نوع خطاهای نیز شامل اثر بارگذاری و سوء استفاده از دستگاه‌ها است. سوء استفاده از دستگاه‌ها منجر به عدم تنظیم صفر دستگاه‌ها می‌شود. برای کاهش خطاهای جدی در اندازه‌گیری باید عوامل اصلاحی مختلفی اعمال شود و در شرایط حدی دستگاه باید به دقت دوباره کالیبره شود.

خطاهای محیطی

این نوع خطا به دلیل شرایط خارج از دستگاه بوجود می‌آید. شرایط خارجی شامل دما، فشار، رطوبت یا ممکن است شامل میدان مغناطیسی خارجی باشد. مراحل زیر برای کاهش خطاهای محیطی باید انجام شود:

سعی کنید دما و رطوبت آزمایشگاه را با ترتیباتی ثابت نگه دارید. مطمئن شوید که هیچ میدان مغناطیسی یا الکترواستاتیکی خارجی در اطراف دستگاه وجود ندارد.

خطاهای مشاهده

همانطور که از نام آن مشخص است، این نوع خطاهای به دلیل مشاهدات نادرست هستند. مشاهدات نادرست ممکن است به دلیل پارالکس باشند. برای کاهش خطای پارالکس، نیاز به مترهای بسیار دقیق با مقیاس‌های آینه‌ای است.

خطاهای تصادفی

پس از محاسبه تمام خطاهای سیستماتیک، مشاهده می‌شود که هنوز برخی خطاهای در اندازه‌گیری باقی مانده‌اند. این خطاهای به عنوان خطاهای تصادفی شناخته می‌شوند. برخی از دلایل ظاهر شدن این خطاهای شناخته شده هستند اما هنوز برخی دلایل ناشناخته هستند. بنابراین نمی‌توانیم این نوع خطاهای را به طور کامل حذف کنیم.