Погрешности, которые не зависят от значения измеряемой величины, называются систематическими погрешностями, и среди них можно выделить несколько типов. Давайте рассмотрим эти погрешности более подробно.
1. Систематическая погрешность
Систематические погрешности — это такие погрешности, которые возникают вследствие ошибок в измерениях, связанных с характеристиками измерительного оборудования, условий проведения измерений или метода измерения. Эти погрешности часто могут быть точно предсказаны и исправлены, но они не изменяются в зависимости от величины измеряемой физической величины. Например:
Ошибки калибровки: Например, если измерительный прибор откалиброван неверно или если его калибровка была нарушена, погрешность будет постоянной для всех измерений с этим прибором, независимо от того, какую величину вы измеряете. Например, если термометр всегда показывает на 1°C больше, то это будет систематической погрешностью.
Ошибки конструкции или дефекты прибора: Например, если измерительный прибор имеет неправильную конструкцию или был поврежден, это может вызвать погрешность, которая не зависит от измеряемой величины.
Ошибки методики измерений: Например, в случае использования неправильной методики измерений или алгоритма обработки данных. Эти ошибки тоже могут быть постоянными для всех измерений и не зависят от того, какую конкретно величину измеряют.
2. Погрешности, связанные с внешними факторами
Некоторые погрешности могут быть вызваны воздействием внешней среды и не изменяются в зависимости от величины измеряемой физической величины:
Температурные погрешности: Некоторые измерительные приборы могут реагировать на изменения температуры. Например, механические приборы, такие как микрометры, могут изменяться в размерах при температурных колебаниях. Погрешность будет постоянной для всех измерений, если температура в помещении не меняется.
Погрешности из-за вибрации: Измерительные приборы, расположенные в условиях вибрации, могут давать постоянную погрешность в виде смещения показаний, не зависимо от величины измеряемой величины.
3. Погрешности, обусловленные свойствами материала
Некоторые материалы и приборы могут изменять свои свойства, например, электрическое сопротивление проводников может изменяться с температурой. Например, если сопротивление проводника всегда будет отклоняться от номинального значения на определенную величину, то это создаст систематическую погрешность.
4. Случайные погрешности (не зависящие от измеряемой величины)
Хотя случайные погрешности в основном связаны с колебаниями результатов измерений в зависимости от случайных факторов, они могут не зависеть от величины измеряемой величины. Например:
Электронный шум: В электронных приборах (например, в мультиметрах или осциллографах) может присутствовать случайный шум, который не зависит от величины измеряемой величины. Этот шум может быть постоянным, создавая погрешность, не зависимую от измеренной величины.
Ошибки из-за плохого контакта или нестабильности приборов: Например, если кабели плохо подключены к измерительному прибору, это может вызвать погрешности в измерениях, которые остаются одинаковыми для разных величин.
5. Геометрические погрешности
Некоторые типы погрешностей, связанные с геометрией измерений, также могут быть независимы от измеряемой величины. Например:
Погрешности, связанные с методами измерения длины: Если инструмент измеряет длину с определенным допуском или ошибкой, это отклонение будет постоянным для всех измерений длины, независимо от того, насколько велика или мала измеряемая длина.
Заключение
Таким образом, погрешности, которые не зависят от величины измеряемой физической величины, называются систематическими, и к ним относятся ошибки, связанные с неправильной калибровкой прибора, его конструктивными особенностями, методикой измерений, внешними факторами, случайными шумами и некоторыми геометрическими погрешностями. Эти погрешности остаются постоянными для всех измерений, если условия и характеристики измерительного устройства остаются неизменными.
