Mērījumu kļūdas | Kļūdu klasifikācija
Lai saprastu mērījuma kļūdu jēdzienu, mums jāzina divi termini, kas definē kļūdu, un šie divi termini ir norādīti zemāk:
Tiešā vērtība
Tiešo vērtību nevar noteikt eksperimentālām metodes palīdzībā. Tieša vērtība var tikt definēta kā bezgalīgi daudzu mērīto vērtību vidējā vērtība, kad vidējais novirzējums no dažādiem ieguldītājiem tuvojas nullei.
Mērītā vērtība
To var definēt kā tiešās vērtības aptuveno vērtību. To var atrast, ņemot vairāku mērījumu vidējo vērtību laikā eksperimenta veikšanā, piemērojot atbilstošas aptuvenības fizikālajām apstākļiem.
Tagad mēs esam gatavi definēt statisku kļūdu. Statiska kļūda definēta kā mērītās vērtības un lieluma tiešās vērtības starpība.
Matemātiski mēs varam uzrakstīt kļūdas izteiksmi kā, dA = Am – At, kur, dA ir statiska kļūda, Am ir mērītā vērtība, un At ir tiešā vērtība.
Jāatzīmē, ka kļūdas absolūtā vērtība nevar tikt noteikta, jo tiešā vērtība nevar tikt noteikta precīzi.
Apsverkām dažus terminus, kas saistīti ar kļūdām.
Ierobežojuma kļūdas vai garantijas kļūdas
Garantijas kļūdu jēdziens var tikt skaidrots, ja mēs apskatām šāda veida kļūdu piemēru. Pieņemsim, ka ir ražotājs, kurš ražo ampermetru, tagad viņš vajadzētu solīt vai deklarēt, ka kļūda ampermetrā, ko viņš pārdod, nav lielāka par to robežu, ko viņš iestata. Šī kļūdas robeža pazīstama kā ierobežojuma kļūda vai garantijas kļūda.
Relatīvā kļūda vai daļveida kļūda
To definē kā kļūdas un lieluma norādītās lieluma attiecību. Matemātiski mēs to uzrakstām kā,
Kur, dA ir kļūda, un A ir lielums.
Tagad mēs esam interesēti aprēķināt rezultātes ierobežojuma kļūdu šādos gadījumos:
(a) Ņemot divu lielumu summu: Apcerēsim divus mērītos lielumus a1 un a2. Šo divu lielumu summu var izteikt kā A. Tātad mēs varam rakstīt A = a1 + a2. Tagad šīs funkcijas relatīvā pieauguma vērtību var aprēķināt kā
Atdalot katru terminu, kā parādīts zemāk, un reizinot un dalot a1 ar pirmo terminu un a2 ar otro terminu, mums ir
No šīs vienādojuma mēs redzam, ka rezultātes ierobežojuma kļūda ir vienāda ar to produktu summu, kas iegūts, reizinot katru individuālo relatīvo ierobežojuma kļūdu ar attiecību starp katru terminu un funkciju. Tāds pašs process var tikt piemērots, lai aprēķinātu rezultātes ierobežojuma kļūdu, summējot vairāk nekā divus lielumus. Lai aprēķinātu rezultātes ierobežojuma kļūdu, ņemot divu lielumu atšķirību, vienkārši nomainiet saskaitīšanas zīmi ar atņemšanas zīmi, un pārējais process ir tas pats.
(b) Ņemot divu lielumu reizinājumu: Apcerēsim divus lielumus a1 un a2. Šajā gadījumā divu lielumu reizinājums izteikts kā A = a1.a2. Tagad ņemot logaritmu abām pusēm un diferencējot attiecībā pret A, mums ir rezultātes ierobežojuma kļūdas kā
No šīs vienādojuma mēs redzam, ka rezultātes kļūda ir relatīvo mērījuma kļūdu termiņu summa. Līdzīgi mēs varam aprēķināt rezultātes ierobežojuma kļūdu spēja faktors. Tādējādi relatīvā kļūda būtu n reizes šajā gadījumā.
Kļūdu veidi
Baziski ir trīs kļūdu veidi, balstoties uz to avotiem.
Gross Kļūdas
Šis kļūdu kategorija ietver visas cilvēka kļūdas, lasot, ierakstot un lasot rādījumus. Kļūdas, mērot kļūdas, arī ietilpst šajā kategorijā. Piemēram, lasot rādījumu no instruments, viņš var lasīt 21 kā 31. Visas šādas kļūdas ietilpst šajā kategorijā. Gross kļūdas var tikt izvairītas, izmantojot divas atbilstošas pasākumu, un tās ir norādītas zemāk:
Jāievēro pareizs rīcība, lasot, ierakstot datus. Arī kļūdu aprēķināšana jāveic precīzi.
Palielinot eksperimentatoru skaitu, mēs varam samazināt gross kļūdas. Ja katrs eksperiments lasa dažādus rādījumus dažādos punktos, tad, ņemot vairāku rādījumu vidējo vērtību, mēs varam samazināt gross kļūdas.
Sistēmatiskās Kļūdas
Lai saprastu šādas kļūdu veidi, apsvērsim sistēmatiskās kļūdas kā
Instrumentālās Kļūdas
Šīs kļūdas var būt dēļ nepareiza konstrukcija, kalibrācija mērīšanas instrumenti. Šādas kļūdas var rasties dēļ trieksta vai dēļ histerezes. Šādas kļūdas ietver arī ielādes efektu un instrumentu nepareizo izmantošanu. Nepareiza instrumentu izmantošana noved pie to nulles pielāgojuma neveiksme. Lai samazinātu gross mērījuma kļūdas, jāpiemēro dažādi labojumi, un ekstrēmā situācijā instrumentu jākalibrē rūpīgi.
Vides Kļūdas
Šāda veida kļūda rasties dēļ apstākļiem ārpus instrumenta. Ārējie apstākļi ietver temperatūru, spiedienu, mitrumu vai to var ietvert ārējo magnētisko lauku. Sekojiet šādiem soļiem, lai samazinātu vides kļūdas:
Mēģiniet uzturēt laboratorijas temperatūru un mitrumu nemainīgu, veicot atbilstošus pasākumus.
Pārliecinieties, ka apkārt instrumentam nav nekāda ārēja magnētiskā vai elektrostātiskā lauka.
Novērojumu Kļūdas
Kā nosaukums liecina, šādas kļūdu veidi ir dēļ nepareiziem novērojumiem. Nepareizi novērojumi var būt dēļ PARALLAX. Lai samazinātu PARALLAX kļūdu, nepieciešami augsti precīzi mērījumu instrumenti, aprīkoti ar atspoguļojošām skalām.
