Похибка і точність методів вимірювань в електриці

Точність засобів вимірювання, є якісною характеристикою, яка виражає собою наближеність результату даного вимірювання до істинного (дійсного) значення. У свою чергу, похибка є зворотним показником (щодо точності), і має на увазі під собою якусь характеристику, що наочно показує наявне відхилення показань від існуючого ідеального значення.

Будь-яке вимірювання, в незалежності від свого характеру (механічне, електричне, фізичне і т.д.), це якась спроба показати в чисельному вигляді, то або інше явище, подія, властивість, процес та інше, в певній мірі з явним, наочним числовим значенням. Слід зауважити, це лише спроба, так як істинне (абсолютне) значення будь-якої величини, дізнатися просто неможливо через непізнаваності світу.

Є способи обчислення за середнім значенням, що представляють собою виконання ряду (серій) тестових вимірювань, з суми яких виводиться таке середнє значення. Значить, отриманий результат не є абсолютно точним, а лише є більш вірогідним і наближеним. Та й саме поняття похибки вже початок застарівати. З недавніх пір було прийнято рішення замінити його на більш відповідне – «Невизначеність вимірювань». Тепер давайте розглянемо, що саме може впливати на точність засобів вимірювань, тим самим вводячи цю похибка у вигляді неточностей.

При вимірі відбувається ряд процесів і дій, у кожного з яких є свої джерела другорядного впливу. Припустимо, при вимірюванні довжини звичайної лінійкою, є такі джерела впливу як: не точне прикладання лінійки об’єкту вимірювання, не ідеальна розмітка міток поділу на лінійці, кут зору спостерігача, що також значно вносить свої похибки та інше. В результаті дані фактори складав (в середнє значення) і збільшують загальну похибка даного виміру.

Давайте візьмемо пристрій, який вимірює електричну силу струму. Що буде відбуватися при цьому вимірі струму? Електричний струм, як ми знаємо, вимірюється в розриві електричного кола. Тобто, вимірювальний пристрій пропускає електричний струм крізь себе. Отже, ми розірвали ланцюги і під’єднали до нього щупи амперметра, в результаті даний електричний струм пішов по дроту, увійшов в котушку амперметра, створив в ній магнітний потік, що привів в рух стрілку. В результаті буде показано значення на циферблаті.

Потрібно обов’язково враховувати те, що амперметр має внутрішнім електричне опором, а це, в свою чергу, впливає на результат вимірювання. Далі, котушка амперметра не може бути зроблена ідеально однаково у всіх пристроях, що видасть трохи різні результати при вимірюванні одного і того ж струму, різними пристроями. Значний вплив виявляється зовнішнім середовищем, в яких відбуваються подібні вимірювання: тиск, температура, вологість, механічний вплив і т.д.

Електронні вимірювальні пристрої мають свої чинники, які також впливають на точність вимірювання. Наприклад, різні матеріали, з яких зроблено пристрій, розкид параметрів деталей, що, звичайно, вносять шуми і сприяють похибки. З огляду на дані фактори, проводитися певна компенсація, яка підвищує загальну точність вимірювань, але і вона не позбавляє від неточності, а збільшує точність на клас.

І останнє що слід сказати, це про потребу в ступені точності. Висока точність необхідна там, де потрібна тонка настройка або, так би мовити, мають місце надчутливі процеси. Але маючи справу зі звичайними справами, в яких важливий сам факт, а не надточних, то згодяться цілком і менш точні вимірювання. Наприклад, навіщо потрібні міліампер для вимірювання струму на потужному обігрівачі або електродвигуні? Тут підійде приблизне значення сили струму. Хоча при розрахунку електричної схеми для космічної станції, природно, потрібно виробляти найточніші вимірювання, так як результати похибки можуть зіграти вирішальну роль в її працездатності.

Посилання на основну публікацію