Greške u merenju | Klasifikacija grešaka

Da bismo razumeli pojam grešaka u merenju, treba nam da poznamo dva termina koji definišu grešku, i ovi dva termina su navedeni ispod:

Stvarna vrednost

Nije moguće odrediti stvarnu vrednost količine eksperimentalnim sredstvima. Stvarna vrednost može se definisati kao prosečna vrednost beskonačnog broja izmerenih vrednosti kada prosečno odstupanje zbog različitih doprinosećih faktora teži nuli.

Izmerena vrednost

Može se definisati kao približna vrednost stvarne vrednosti. Može se odrediti uzimajući srednju vrednost nekoliko izmerenih čitanja tokom eksperimenta, primenom odgovarajućih aproksimacija na fizičke uslove.

Sada smo u položaju da definišemo statičku grešku. Statička greška je definisana kao razlika između izmerene vrednosti i stvarne vrednosti količine.
Matematički možemo napisati izraz za grešku kao, dA = Am – At gde je, dA statička greška, Am izmerena vrednost, a At stvarna vrednost.
Treba napomenuti da apsolutna vrednost greške ne može biti određena jer stvarna vrednost količine ne može biti tačno određena.
Razmotrimo nekoliko termina vezanih za greške.

Ograničene greške ili garantovane greške

Koncept garantovanih grešaka može biti razjašnjen ako proučimo ovaj tip greške preko jednog primera. Pretpostavimo da postoji proizvođač koji proizvodi ampermetar, on bi trebao obećati ili deklarisati da greška u ampermetru koji prodaje nije veća od granice koju postavlja. Ova granica greške se naziva ograničena greška ili garantovana greška.

Relativna greška ili frakcijska greška

Definiše se kao odnos greške i specificirane veličine količine. Matematički pišemo kao,

Gde je, dA greška, a A veličina.
Sada smo zainteresovani za izračunavanje rezultujuće ograničene greške u sledećim slučajevima:

(a) Uzimajući zbir dve količine: Razmotrimo dve izmerene količine a1 i a2. Zbir ove dve količine može se predstaviti sa A. Dakle, možemo napisati A = a1 + a2. Sada relativna inkrementalna vrednost ove funkcije može se izračunati kao

Odvojimo svaki termen kako je prikazano ispod i množeći i delioci a1 sa prvom termenom i a2 sa drugim termenom imamo

Iz prethodnog izraza možemo videti da je rezultujuća ograničena greška jednaka zbiru proizvoda formiranih množenjem pojedinačnih relativnih ograničenih grešaka odnosom svakog termena na funkciju. Ista procedura se može primeniti za izračunavanje rezultujuće ograničene greške zbog sabiranja više od dve količine. Da biste izračunali rezultujuću ograničenu grešku zbog razlike dve količine, samo promenite znak sabiranja sa oduzimanjem, a ostala procedura je ista.
(b) Uzimajući proizvod dve količine: Razmotrimo dve količine a1 i a2. U ovom slučaju proizvod dve količine se izražava kao A = a1.a2. Sada logaritmujemo obe strane i diferenciramo u odnosu na A, imamo rezultujuće ograničene greške kao

Iz ovog izraza možemo videti da je rezultujuća greška zbir relativnih grešaka u merenju termena. Slično tomo možemo izračunati rezultujuću ograničenu grešku za faktor snage. Dakle, relativna greška bi bila n puta u ovom slučaju.

Vrste grešaka

Osnovno, postoje tri vrste grešaka na osnovu toga odakle se mogu pojaviti.

Grobe greške

Ova kategorija grešaka uključuje sve ljudske greške dok se čita, beleži i čitanja. Greške u izračunavanju grešaka takođe spadaju u ovu kategoriju. Na primer, dok se čita sa merila instrumenta, može se pročitati 21 kao 31. Sve ove vrste grešaka spadaju u ovu kategoriju. Grobe greške se mogu izbegnuti koristeći dve odgovarajuće mere, a one su navedene ispod:

1. Treba voditi pravi račun o čitanju, beleženju podataka. Takođe, izračunavanje grešaka treba da se vrši tačno.

2. Povećanjem broja ispitivatelja možemo smanjiti grobe greške. Ako svaki ispitivač uzme različita čitanja na različitim tačkama, tada prosekom više čitanja možemo smanjiti grobe greške.

Sistematske greške

Da bismo razumeli ove vrste grešaka, kategorizujmo sistematske greške kao

Instrumentalne greške

Ove greške mogu biti posledica pogrešne konstrukcije, kalibracije instrumenta za merenje. Ove vrste grešaka mogu nastati zbog trenja ili mogu biti posledica histerese. Ove vrste grešaka takođe uključuju efekat opterećenja i nepravilno korišćenje instrumenata. Nepravilno korišćenje instrumenata dovodi do neuspela nula regulacije instrumenata. Da bi se smanjile grobe greške u merenju, moraju se primeniti različiti korekcijski faktori, a u ekstremnim situacijama instrumenti moraju biti pažljivo rekalibrirani.

Ambientalne greške

Ova vrsta grešaka nastaje zbog uslova van instrumenta. Vanjski uslovi uključuju temperaturu, pritisak, vlagoću ili mogu uključivati vanjsko magnetsko polje. Sledeći su koraci koje treba slediti kako bi se smanjile ambientalne greške:

• Pokušajte održati temperaturu i vlagoću laboratorije konstantnom pravljenjem nekih aranžmana.

• Osigurajte da ne bude nikakvog vanjskog magnetskog ili elektrostatskog polja oko instrumenta.

Opservacione greške

Kao što naziv sugeruje, ove vrste grešaka su posledica pogrešnih opservacija. Pogrešne opservacije mogu biti posledica PARALAKSE. Da bi se smanjila greška PARALAKSE, potrebni su visoko precizni merila opremljena ogledalima.

Nasumične greške