Sai số là sai lệch của kết quả đo so với giá trị thực của đại lượng. Giá trị thực chỉ có thể được thiết lập bằng cách thực hiện nhiều phép đo. Trong thực tế, điều này là không thể thực hiện được.
Để phân tích độ lệch, giá trị gần nhất với giá trị thực được coi là giá trị thực của giá trị đo được. Nó thu được bằng cách sử dụng các dụng cụ và phương pháp đo có độ chính xác cao. Để thuận tiện cho các phép đo, để đảm bảo khả năng loại bỏ sai lệch, người ta sử dụng các cách phân loại sai số khác nhau. Xem xét các nhóm chính.
Phương thức biểu đạt
Nếu chúng ta phân loại sai số của các dụng cụ đo lường trên cơ sở này, chúng ta có thể phân biệt:
- Sai lệch tuyệt đối. Chúng được biểu thị bằng đơn vị của đại lượng được đo.
- Độ lệch tương đối. Nó được biểu thị bằng tỷ số giữa sai số tuyệt đối và kết quả đo hoặc giá trị thực của đại lượng được đo.
- Giảm độ lệch. Đó là lỗi tương đối được thể hiệnTỷ số giữa độ lệch tuyệt đối của dụng cụ đo và giá trị được lấy làm chỉ số không đổi trên toàn bộ phạm vi của phép đo tương ứng. Lựa chọn của anh ấy dựa trên GOST 8.009-84.
Đối với nhiều dụng cụ đo lường, một cấp độ chính xác được thiết lập. Sai số đã cho được đưa ra vì giá trị tương đối chỉ đặc trưng cho độ lệch tại một điểm cụ thể trên thang đo và phụ thuộc vào thông số của giá trị đo được.
Điều kiện và nguồn
Sai lệch chính và sai lệch bổ sung được phân biệt trong phân loại lỗi theo các tiêu chí này.
Đầu tiên là các lỗi của dụng cụ đo lường trong điều kiện sử dụng bình thường. Các sai lệch chính là do sự không hoàn hảo của chức năng chuyển đổi, sự không hoàn hảo của các thuộc tính của các thiết bị. Chúng phản ánh sự khác biệt giữa chức năng chuyển đổi thực tế của thiết bị trong điều kiện bình thường và chức năng danh nghĩa (được thiết lập trong các tài liệu quy định (điều kiện kỹ thuật, tiêu chuẩn, v.v.)).
Lỗi bổ sung xảy ra khi giá trị lệch khỏi giá trị chuẩn hoặc do vượt ra ngoài ranh giới của vùng chuẩn hóa.
Điều kiện bình thường
Các thông số bình thường sau được xác định trong tài liệu quy chuẩn:
- Nhiệt độ không khí 20 ± 5 độ.
- Độ ẩm tương đối 65 ± 15%.
- Điện áp mạng 220 ± 4, 4 V.
- Tần số nguồn 50 ± 1Hz.
- Không có từ trường hoặc điện trường.
- Vị trí nằm ngang của thiết bị với độ lệch ± 2 độ.
Lớp chính xác
Giới hạn dung sai của sai lệch có thể được biểu thị bằng sai số tương đối, tuyệt đối hoặc giảm. Để có thể chọn công cụ đo phù hợp nhất, người ta tiến hành so sánh theo đặc tính tổng quát của chúng - cấp chính xác. Theo quy định, đó là giới hạn của sai lệch cơ bản và bổ sung cho phép.
Lớp độ chính xác cho phép bạn hiểu giới hạn sai số của cùng một loại dụng cụ đo lường. Tuy nhiên, nó không thể được coi là một chỉ số trực tiếp về độ chính xác của các phép đo được thực hiện bởi từng thiết bị như vậy. Thực tế là các yếu tố khác (điều kiện, phương pháp, v.v.) cũng ảnh hưởng đến việc phân loại sai số đo lường. Trường hợp này phải được tính đến khi chọn dụng cụ đo tùy thuộc vào độ chính xác được chỉ định cho thử nghiệm.
Giá trị của cấp độ chính xác được phản ánh trong các điều kiện kỹ thuật, tiêu chuẩn hoặc các tài liệu quy định khác. Tham số bắt buộc được chọn từ phạm vi tiêu chuẩn. Ví dụ: đối với các thiết bị cơ điện, các giá trị sau được coi là chuẩn: 0, 05, 0, 1, 0, 2, v.v.
Biết giá trị của cấp chính xác của dụng cụ đo, bạn có thể tìm thấy giá trị cho phép của độ lệch tuyệt đối cho tất cả các phần của phạm vi đo. Chỉ báo này thường được áp dụng trực tiếp vào quy mô của thiết bị.
Bản chất của sự thay đổi
Tính năng này được sử dụng để phân loại các lỗi hệ thống. Những sai lệch này vẫn cònkhông đổi hoặc thay đổi theo các mẫu nhất định khi thực hiện các phép đo. Phân bổ trong phân loại này và các loại lỗi có tính chất hệ thống. Chúng bao gồm: công cụ, chủ quan, phương pháp luận và các sai lệch khác.
Nếu lỗi hệ thống gần bằng 0, tình huống này được gọi là tính đúng.
Trong phân loại sai số đo lường trong đo lường, sai lệch ngẫu nhiên cũng được phân biệt. Sự xuất hiện của họ không thể được dự đoán. Các lỗi ngẫu nhiên không thể giải trình được; chúng không thể được loại trừ khỏi quá trình đo lường. Sai số ngẫu nhiên có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả nghiên cứu. Sai lệch có thể được giảm thiểu bằng các phép đo lặp lại với quá trình xử lý thống kê tiếp theo của các kết quả. Nói cách khác, giá trị trung bình thu được từ các thao tác lặp lại sẽ gần với tham số thực hơn giá trị thu được từ một phép đo đơn lẻ. Khi độ lệch ngẫu nhiên gần bằng 0, chúng nói lên sự hội tụ của các chỉ số của thiết bị đo.
Một nhóm lỗi khác trong phân loại - bỏ sót. Theo quy luật, chúng được liên kết với các lỗi do người vận hành thực hiện hoặc không tính đến ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài. Thiếu sót thường bị loại khỏi kết quả đo lường, không được tính đến khi xử lý dữ liệu nhận được.
Phụ thuộc vào độ lớn
Độ lệch có thể không phụ thuộc vào thông số đo được hoặc tỷ lệ thuận với nó. Theo đó, trong việc phân loại sai số đo lường, phụ gia vàđộ lệch nhân.
Cái sau cũng được gọi là lỗi độ nhạy. Các sai lệch cộng thêm thường xuất hiện do xe bán tải, rung động ở các gối đỡ, ma sát và tiếng ồn. Sai số nhân có liên quan đến sự không hoàn hảo của việc điều chỉnh các bộ phận riêng lẻ của dụng cụ đo. Ngược lại, nó có thể được gây ra bởi nhiều lý do khác nhau, bao gồm cả vật lý và sự lỗi thời của thiết bị.
Bình thường hóa các đặc điểm
Nó được thực hiện tùy thuộc vào độ lệch nào là đáng kể. Nếu lỗi cộng là đáng kể, thì giới hạn được chuẩn hóa dưới dạng độ lệch giảm, nếu nó là phép nhân, thì công thức cho độ lớn tương đối của thay đổi sẽ được sử dụng.
Đây là phương pháp chuẩn hóa trong đó cả hai chỉ số đều có thể so sánh được, nghĩa là giới hạn của sự khác biệt chính cho phép được biểu thị trong một công thức hai kỳ hạn. Do đó, chỉ số phân loại độ chính xác cũng gồm 2 số c và d tính bằng phần trăm, cách nhau bằng dấu gạch chéo. Ví dụ: 0,2 / 0,01. Số đầu tiên phản ánh sai số tương đối trong điều kiện bình thường. Chỉ số thứ hai đặc trưng cho sự gia tăng của nó khi giá trị của X tăng lên, tức là, phản ánh ảnh hưởng của sai số cộng.
Động thái của những thay đổi trong chỉ số đo được
Trong thực tế, việc phân loại sai số được sử dụng, phản ánh bản chất của những thay đổi trong đại lượng được đo. Nó liên quan đến việc phân tách các độ lệch:
- Để tĩnh. Những sai số như vậy phát sinh khi phép đo thay đổi chậm hoặckhông thay đổi gì cả.
- Động. Chúng xuất hiện khi đo các đại lượng vật lý thay đổi nhanh chóng theo thời gian.
Độ lệch động là do quán tính của thiết bị.
Tính năng ước tính độ lệch
Phương pháp tiếp cận hiện đại để phân tích và phân loại lỗi dựa trên các nguyên tắc đảm bảo tuân thủ các yêu cầu về tính đồng nhất của các phép đo.
Để đạt được mục tiêu đánh giá và nghiên cứu, độ lệch được mô tả bằng cách sử dụng một mô hình (ngẫu nhiên, công cụ, phương pháp luận, v.v.). Nó xác định các đặc tính có thể được sử dụng để định lượng các thuộc tính của lỗi. Trong quá trình xử lý thông tin, cần phải tìm ra các ước tính về các đặc điểm đó.
Mô hình được chọn có tính đến dữ liệu trên các nguồn của nó, bao gồm cả những dữ liệu thu được trong quá trình thử nghiệm. Các mô hình được chia thành không xác định (ngẫu nhiên) và xác định. Cái thứ hai, tương ứng, phù hợp với những sai lệch có hệ thống.
Mô hình chung cho lỗi ngẫu nhiên là giá trị thực hiện hàm phân phối xác suất. Đặc điểm độ lệch trong trường hợp này được chia thành khoảng và điểm. Khi mô tả sai số của kết quả đo, thông số khoảng thời gian thường được sử dụng. Điều này có nghĩa là các giới hạn trong đó độ lệch có thể được xác định là tương ứng với một xác suất nhất định. Trong tình huống như vậy, các ranh giới được gọi là độ tin cậy và xác suất, tương ứng là độ tin cậy.
Đặc điểm điểm được sử dụng trong trường hợp không cần thiết hoặc không có khả năng ước tính giới hạn tin cậy của độ lệch.
Nguyên tắc đánh giá
Khi chọn ước tính độ lệch, các điều khoản sau được sử dụng:
- Các thông số và thuộc tính riêng lẻ của mô hình đã chọn được mô tả. Điều này là do thực tế là các mô hình lệch có cấu trúc phức tạp. Nhiều tham số được sử dụng để mô tả chúng. Quyết tâm của họ thường rất khó, và trong một số tình huống thậm chí là không thể. Ngoài ra, trong nhiều trường hợp, phần mô tả đầy đủ về mô hình chứa thông tin thừa, trong khi kiến thức về các đặc điểm của cá nhân sẽ khá đủ để thực hiện các nhiệm vụ và đạt được mục tiêu của thử nghiệm.
- Ước tính độ lệch được xác định gần đúng. Độ chính xác của các đặc tính phù hợp với mục đích của các phép đo. Điều này là do lỗi chỉ đặc trưng cho vùng không chắc chắn của kết quả và độ chính xác cuối cùng của nó là không cần thiết.
- Độ lệch tốt hơn để phóng đại hơn là đánh giá thấp. Trong trường hợp đầu tiên, chất lượng của phép đo sẽ giảm xuống, trong trường hợp thứ hai, kết quả thu được có thể bị giảm giá trị hoàn toàn.
Ước lượng sai số trước hoặc sau khi đo. Trong trường hợp đầu tiên, nó được gọi là tiên nghiệm, trong trường hợp thứ hai - hậu nghiệm.
