Lỗi trong Đo lường | Phân loại Lỗi
Để hiểu được khái niệm về lỗi trong đo lường, chúng ta cần biết hai thuật ngữ định nghĩa lỗi và hai thuật ngữ này được viết dưới đây:
Giá trị thực
Không thể xác định giá trị thực của một đại lượng bằng phương pháp thí nghiệm. Giá trị thực có thể được định nghĩa là giá trị trung bình của số vô hạn các giá trị đo khi độ lệch trung bình do các yếu tố đóng góp khác nhau sẽ tiến đến không.
Giá trị đo được
Nó có thể được định nghĩa là giá trị xấp xỉ của giá trị thực. Nó có thể được tìm thấy bằng cách lấy trung bình của nhiều lần đọc đo trong quá trình thí nghiệm, bằng cách áp dụng các xấp xỉ thích hợp cho các điều kiện vật lý.
Bây giờ chúng ta có thể định nghĩa lỗi tĩnh. Lỗi tĩnh được định nghĩa là sự chênh lệch giữa giá trị đo được và giá trị thực của đại lượng.
Toán học, chúng ta có thể viết biểu thức của lỗi như sau, dA = Am – At trong đó, dA là lỗi tĩnh, Am là giá trị đo được và At là giá trị thực.
Cần lưu ý rằng giá trị tuyệt đối của lỗi không thể xác định được vì giá trị thực của đại lượng không thể xác định chính xác.
Hãy xem xét một số thuật ngữ liên quan đến lỗi.
Lỗi giới hạn hoặc lỗi bảo hành
Khái niệm về lỗi bảo hành có thể được làm rõ nếu chúng ta nghiên cứu loại lỗi này thông qua một ví dụ. Giả sử có một nhà sản xuất chế tạo ammeter, hiện tại anh ta nên hứa hoặc tuyên bố rằng lỗi trong ammeter mà anh ta đang bán không vượt quá giới hạn mà anh ta đặt ra. Giới hạn lỗi này được gọi là lỗi giới hạn hoặc lỗi bảo hành.
Lỗi tương đối hoặc lỗi phân số
Nó được định nghĩa là tỷ lệ giữa lỗi và độ lớn chỉ định của đại lượng. Toán học, chúng ta viết như sau,
Trong đó, dA là lỗi và A là độ lớn.
Bây giờ, chúng ta quan tâm đến việc tính toán lỗi giới hạn kết quả trong các trường hợp sau:
(a) Bằng cách lấy tổng của hai đại lượng: Hãy xem xét hai đại lượng đo được a1 và a2. Tổng của hai đại lượng này có thể được biểu diễn bằng A. Do đó, chúng ta có thể viết A = a1 + a2. Bây giờ, giá trị tăng dần tương đối của hàm này có thể được tính như sau
Tách mỗi hạng mục như dưới đây và nhân và chia a1 với hạng mục đầu tiên và a2 với hạng mục thứ hai, chúng ta có
Từ phương trình trên, chúng ta có thể thấy rằng lỗi giới hạn kết quả bằng tổng của các tích được hình thành bằng cách nhân các lỗi giới hạn tương đối riêng lẻ với tỷ lệ của mỗi hạng mục so với hàm. Quy trình tương tự có thể được áp dụng để tính lỗi giới hạn kết quả do tổng của nhiều hơn hai đại lượng. Để tính lỗi giới hạn kết quả do sự khác biệt của hai đại lượng, chỉ cần thay đổi dấu cộng bằng dấu trừ và quy trình còn lại giống nhau.
(b) Bằng cách lấy tích của hai đại lượng: Hãy xem xét hai đại lượng a1 và a2. Trong trường hợp này, tích của hai đại lượng được biểu diễn như A = a1.a2. Bây giờ, lấy log cả hai bên và lấy đạo hàm theo A, chúng ta có lỗi giới hạn kết quả như sau
Từ phương trình này, chúng ta có thể thấy rằng lỗi kết quả là tổng của các lỗi tương đối trong đo lường của các hạng mục. Tương tự, chúng ta có thể tính lỗi giới hạn kết quả cho hệ số công suất. Do đó, lỗi tương đối sẽ là n lần trong trường hợp này.
Các loại lỗi
Có ba loại lỗi cơ bản dựa trên nguồn gốc của chúng.
Lỗi lớn
Danh mục lỗi này bao gồm tất cả các lỗi do con người trong khi đọc, ghi chép và đọc các giá trị. Các lỗi trong việc tính toán lỗi cũng thuộc danh mục này. Ví dụ, khi đọc từ đồng hồ của thiết bị, anh ta có thể đọc 21 thành 31. Tất cả các loại lỗi này đều thuộc danh mục này. Lỗi lớn có thể tránh được bằng cách sử dụng hai biện pháp phù hợp và chúng được viết dưới đây:
Cần phải cẩn thận trong việc đọc, ghi chép dữ liệu. Đồng thời, việc tính toán lỗi cũng phải được thực hiện chính xác.
Bằng cách tăng số lượng người thí nghiệm, chúng ta có thể giảm lỗi lớn. Nếu mỗi người thí nghiệm lấy các giá trị đọc khác nhau tại các điểm khác nhau, thì bằng cách lấy trung bình của nhiều giá trị đọc, chúng ta có thể giảm lỗi lớn.
Lỗi hệ thống
Để hiểu các loại lỗi này, hãy phân loại lỗi hệ thống như sau
Lỗi dụng cụ
Những lỗi này có thể do xây dựng sai, hiệu chỉnh sai của các dụng cụ đo lường. Những loại lỗi này có thể do ma sát hoặc do hysteresis. Những loại lỗi này cũng bao gồm hiệu ứng tải và sử dụng sai dụng cụ. Việc sử dụng sai dụng cụ dẫn đến việc không điều chỉnh được về zero của dụng cụ. Để giảm thiểu lỗi lớn trong đo lường, các yếu tố hiệu chỉnh phải được áp dụng và trong điều kiện cực đoan, dụng cụ phải được hiệu chỉnh lại cẩn thận.
Lỗi môi trường
Loại lỗi này xuất hiện do điều kiện ngoại vi của dụng cụ. Điều kiện ngoại vi bao gồm nhiệt độ, áp suất, độ ẩm hoặc có thể bao gồm từ trường ngoại vi. Dưới đây là các bước mà bạn phải tuân theo để giảm thiểu lỗi môi trường:
Cố gắng duy trì nhiệt độ và độ ẩm của phòng thí nghiệm không đổi bằng cách sắp xếp.
Đảm bảo rằng không có từ trường hoặc điện trường ngoại vi nào xung quanh dụng cụ.
Lỗi quan sát
Như tên gọi, những loại lỗi này là do quan sát sai. Quan sát sai có thể do PARALLAX. Để giảm thiểu lỗi PARALLAX, cần các đồng hồ có độ chính xác cao, được trang bị các vạch chia phản chiếu.
Lỗi ngẫu nhiên
Sau khi tính toán tất cả các lỗi hệ thống, vẫn còn một số lỗi trong đo lường. Những lỗi này được gọi là lỗi ngẫu nhiên. Một số nguyên nhân của sự xuất hiện của những lỗi này đã được biết nhưng vẫn còn một số nguyên nhân chưa được biết. Do đó, chúng ta không thể hoàn toàn loại bỏ những loại lỗi này.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
