Kako se mjeri tačnost? Određivanje tačnosti mjerenja. Koncept greške mjerenja. Digitalni mjerni sistemi

Kada se određena mjerenja koriste u praksi, važno je ocijeniti njihovu tačnost. Termin „tačnost merenja“, odnosno stepen aproksimacije rezultata merenja određenoj stvarnoj vrednosti, nema striktnu definiciju i koristi se za kvalitativno poređenje mernih operacija. Za kvantitativnu procjenu koristi se koncept “greške mjerenja” (što je manja greška, to je veća tačnost).

Greška je odstupanje rezultata mjerenja od stvarne (prave) vrijednosti mjerene veličine. Treba imati na umu da se prava vrijednost fizičke veličine smatra nepoznatom i koristi se u teorijskim studijama. Stvarna vrijednost fizičke veličine utvrđuje se eksperimentalno pod pretpostavkom da je rezultat eksperimenta (mjerenja) što je moguće bliži pravoj vrijednosti. Procjena greške mjerenja je jedna od važnih mjera za osiguranje ujednačenosti mjerenja.

Greške mjerenja se obično navode u tehničkoj dokumentaciji za mjerne instrumente ili u regulatornim dokumentima. Istina, ako uzmemo u obzir da greška zavisi i od uslova u kojima se vrši samo merenje, od eksperimentalne greške tehnike i subjektivnih karakteristika osobe u slučajevima kada je direktno uključena u merenja, onda možemo govoriti o nekoliko komponenti greške mjerenja, odnosno o ukupnoj grešci.

Broj faktora koji utiču na tačnost merenja je prilično velik, a svaka klasifikacija grešaka merenja (slika 2) je u izvesnoj meri proizvoljna, jer se različite greške, u zavisnosti od uslova mernog procesa, javljaju u različitim grupama.

2.2 Vrste grešaka

Greška mjerenja je odstupanje rezultata mjerenja X od pravog X i vrijednosti mjerene veličine. Prilikom utvrđivanja mjernih grešaka, umjesto prave vrijednosti fizičke veličine X i, zapravo se koristi njena stvarna vrijednost X d.

U zavisnosti od oblika izraza razlikuju se apsolutne, relativne i redukovane greške merenja.

Apsolutna greška se definiše kao razlika Δ"= X - X i ili Δ = X - X d, a relativna greška kao omjer δ = ± Δ / X d · 100%.

Smanjena greška γ= ±Δ/Χ N ·100%, gdje je Χ N normalizirajuća vrijednost veličine, koja se koristi kao mjerni opseg uređaja, gornja granica mjerenja itd.

Zadata prava vrijednost za ponovljena mjerenja parametra je aritmetička srednja vrijednost:

= ja,

gdje je Xi rezultat i-tog mjerenja, n je broj mjerenja.

Magnituda , dobijena u jednoj seriji mjerenja, slučajna je aproksimacija X i. Da bi se procijenila njegova moguća odstupanja od X, utvrđuje se procjena standardne devijacije aritmetičke sredine:

S( )=

Za procjenu rasipanja pojedinačnih rezultata mjerenja Xi u odnosu na aritmetičku sredinu odrediti standardnu ​​devijaciju uzorka:

σ =

Ove formule se koriste pod uslovom da izmerena vrednost ostane konstantna tokom procesa merenja.

Ove formule odgovaraju središnjoj graničnoj teoremi teorije vjerovatnoće, prema kojoj aritmetička sredina serije mjerenja uvijek ima manju grešku od greške svakog konkretnog mjerenja:

S( )=σ /

Ova formula odražava osnovni zakon teorije greške. Iz toga slijedi da ako je potrebno povećati tačnost rezultata (sa isključenom sistematske greške) za 2 puta, tada se broj mjerenja mora povećati za 4 puta; ako je potrebno povećati tačnost za 3 puta, onda broj mjerenja

povećati za 9 puta itd.

Potrebno je jasno razlikovati korištenje vrijednosti S i σ: prva se koristi za procjenu grešaka konačnog rezultata, a druga se koristi za procjenu greške metode mjerenja. Najvjerovatnija greška pojedinačnog mjerenja Δ in 0.67S.

U zavisnosti od prirode manifestacije, uzroka nastanka i mogućnosti eliminacije, razlikuju se sistematske i slučajne greške merenja, kao i grube greške (promašaji).

Sistematska greška ostaje konstantna ili se prirodno mijenja s ponovljenim mjerenjima istog parametra.

Slučajna greška se nasumično mijenja pod istim uvjetima mjerenja.

Grube greške (promašaji) nastaju zbog pogrešnih radnji rukovaoca, neispravnosti mernih instrumenata ili iznenadnih promena uslova merenja. Po pravilu, grube greške se identifikuju kao rezultat obrade rezultata merenja po posebnim kriterijumima.

Slučajne i sistematske komponente greške merenja se pojavljuju istovremeno, tako da je njihova ukupna greška jednaka zbiru grešaka kada su one nezavisne.

Vrijednost slučajne greške je unaprijed nepoznata, a nastaje zbog mnogih nespecificiranih faktora. Slučajne greške se ne mogu isključiti iz rezultata, ali se njihov uticaj može smanjiti obradom rezultata merenja.

Za praktične svrhe, veoma je važno biti u stanju da pravilno formulišete zahteve za tačnost merenja. Na primjer, ako uzmemo Δ = 3σ kao dozvoljenu grešku proizvodnje, onda povećanjem zahtjeva za točnost (na primjer, na Δ = σ), uz održavanje tehnologije proizvodnje, povećavamo vjerovatnoću kvarova.

Općenito se vjeruje da se sistematske greške mogu otkriti i eliminisati. Međutim, u realnim uslovima nemoguće je u potpunosti eliminisati ove greške. Uvijek postoje neki neisključeni ostaci koje je potrebno uzeti u obzir da bi se procijenile njihove granice. Ovo će biti sistematska greška mjerenja.

Drugim riječima, u principu je i sistematska greška slučajna i naznačena podjela je samo zbog ustaljene tradicije obrade i prikazivanja rezultata mjerenja.

Za razliku od slučajne greške, koja se identifikuje kao celina bez obzira na izvore, sistematska greška se razmatra u njenim komponentama u zavisnosti od izvora njenog nastanka. Postoje subjektivne, metodološke i instrumentalne komponente greške.

Subjektivna komponenta greške povezana je sa individualnim karakteristikama operatera. Obično se ova greška javlja zbog grešaka u očitavanju (otprilike 0,1 podjela skale) i pogrešne vještine operatera. U osnovi, sistemska greška nastaje zbog metodoloških i instrumentalnih komponenti.

Metodološka komponenta greške nastaje zbog nesavršenosti metode mjerenja, metoda korištenja mjernih instrumenata, netačnih proračunskih formula i zaokruživanja rezultata.

Instrumentalna komponenta nastaje zbog intrinzične greške mjernih instrumenata, određene klasom tačnosti, uticaja mjernih instrumenata na rezultat i ograničene rezolucije mjernih instrumenata.

Svrsishodnost podjele sistematske greške na metodološku i instrumentalnu komponentu objašnjava se sljedećim:

Da bi se povećala tačnost mjerenja, mogu se identificirati ograničavajući faktori, te se stoga može donijeti odluka o poboljšanju metodologije ili odabiru preciznijih mjernih alata;

Postaje moguće odrediti komponentu ukupne greške koja se povećava tokom vremena ili pod uticajem eksternih faktora, te stoga svrsishodno vršiti periodične verifikacije i sertifikacije;

Instrumentalna komponenta se može procijeniti prije razvoja metode, a potencijalna tačnost odabrane metode će biti određena samo metodološkom komponentom.

2.3 Pokazatelji kvaliteta mjerenja

Ujednačenost mjerenja, međutim, ne može se osigurati samo podudarnošću grešaka. Prilikom izvođenja mjerenja važno je poznavati i pokazatelje kvaliteta mjerenja. Pod kvalitetom mjerenja podrazumijeva se skup svojstava koja određuju prijem rezultata sa traženim karakteristikama tačnosti, u traženom obliku i na vrijeme.

Kvalitetu mjerenja karakteriziraju indikatori kao što su tačnost, ispravnost i pouzdanost. Ovi indikatori bi trebalo da budu utvrđeni procjenama, koje podliježu zahtjevima konzistentnosti, nepristrasnosti i efikasnosti.

Prava vrijednost izmjerene veličine razlikuje se od srednje aritmetičke vrijednosti rezultata posmatranja za iznos sistematske greške Δ c, tj. X = -Δ s. Ako je sistematska komponenta isključena, onda je X = .

Međutim, zbog ograničenog broja zapažanja, vrijednost Takođe je nemoguće precizno odrediti. Možete samo procijeniti njegovu vrijednost i sa određenom vjerovatnoćom naznačiti granice intervala u kojem se nalazi. Evaluacija Numerička karakteristika zakona distribucije X, prikazana tačkom na numeričkoj osi, naziva se karakteristika tačke. Za razliku od numeričkih karakteristika, procjene su slučajne varijable, a njihova vrijednost ovisi o broju opservacija n. Dosljedna procjena je ona koja, kao n→∞, smanjuje vjerovatnoću na vrijednost koja se procjenjuje.

Nepristrasna procjena je ona čije je matematičko očekivanje jednako vrijednosti koja se procjenjuje.

Procjena koja ima najmanju varijansu σ 2 = min naziva se efektivnom.

Navedene zahtjeve zadovoljava aritmetička srednja vrijednost rezultatin zapažanja.

Dakle, rezultat pojedinačnog mjerenja je slučajna varijabla. Tada je tačnost mjerenja blizina rezultata mjerenja pravoj vrijednosti izmjerene vrijednosti. Ako su komponente sistematske greške isključene, onda je tačnost rezultata mjerenja karakterizira stepen disperzije njegove vrijednosti, odnosno disperzija. Kao što je gore prikazano, disperzija aritmetičke sredine σ je n puta manja od disperzije pojedinačnog rezultata posmatranja.

N Slika 3 prikazuje gustinu distribucije pojedinačnih i ukupnih rezultata mjerenja. Uža osenčena oblast se odnosi na distribuciju gustine verovatnoće srednje vrednosti. Tačnost mjerenja određena je blizinom nule sistematske greške.

Pouzdanost mjerenja je određena stepenom povjerenja u rezultat i karakterizirana je vjerovatnoćom da se prava vrijednost izmjerene vrijednosti nalazi u navedenoj blizini stvarne vrijednosti. Ove vjerovatnoće se nazivaju granice povjerenja, a granice (susjedstva) se nazivaju granice povjerenja. Drugim riječima, pouzdanost mjerenja je blizina nuli neisključene sistematske greške.

Interval povjerenja sa granicama (ili granicama povjerenja) od – Δ d do + Δ d je interval vrijednosti slučajne greške koji, sa datom vjerovatnoćom povjerenja P d, pokriva pravu vrijednost izmjerene vrijednosti.

R d ( - Δ d ≤,H ≤ + Δ d).

Uz mali broj mjerenja (n 20) i korištenjem normalnog zakona nije moguće odrediti interval povjerenja, jer zakon normalne distribucije u principu opisuje ponašanje slučajne greške za beskonačno veliki broj mjerenja.

Stoga se uz mali broj mjerenja koristi Studentova distribucija ili t - distribucija (predložio ga je engleski statističar Gosset, koji je objavio pod pseudonimom “student”), što omogućava određivanje intervala povjerenja za ograničen broj mjerenja. . Granice intervala pouzdanosti određene su formulom:

Δ d = t S( ),

gdje je t Student koeficijent raspodjele, u zavisnosti od specificirane vjerovatnoće pouzdanosti P d i broja mjerenja n.

Kako se broj opservacija n povećava, Studentova raspodjela brzo se približava normalnoj i poklapa se s njom već za n ≥30.

Treba napomenuti da rezultati mjerenja koji nemaju pouzdanost, odnosno stepen povjerenja u njihovu ispravnost, nemaju vrijednost. Na primjer, senzor mjernog kruga može imati vrlo visoke metrološke karakteristike, ali će utjecaj grešaka iz njegove instalacije, vanjskih uslova, metoda snimanja i obrade signala dovesti do velike konačne greške mjerenja.

Uz indikatore kao što su tačnost, pouzdanost i ispravnost, kvalitet mjernih operacija karakterizira i konvergencija i ponovljivost rezultata. Ovi pokazatelji su najčešći pri ocjenjivanju kvaliteta testova i karakteriziraju njihovu tačnost.

Očigledno, dva testa istog objekta koristeći istu metodu ne daju identične rezultate. Njihova objektivna mjera mogu biti statistički zasnovane procjene očekivane sličnosti rezultata dva ili više testova dobijenih uz striktno poštovanje njihove metodologije. Kao takve statističke procjene konzistentnosti rezultata ispitivanja uzimaju se konvergencija i reproduktivnost.

Konvergencija je bliskost rezultata dva ispitivanja dobijena istom metodom, na identičnim instalacijama, u istoj laboratoriji. Reproducibilnost se razlikuje od ponovljivosti po tome što se oba rezultata moraju dobiti u različitim laboratorijama.

Prilikom korištenja određenih rezultata mjerenja u praksi, važno je ocijeniti njihovu tačnost. Termin „tačnost mjerenja“, odnosno stepen aproksimacije rezultata mjerenja određenoj pravoj vrijednosti, nema striktnu definiciju i koristi se za kvalitativno poređenje mjernih operacija. Za kvantitativnu procjenu koristi se koncept “greške mjerenja” (što je manja greška, to je veća tačnost).

Greška je odstupanje rezultata mjerenja od prave (stvarne) vrijednosti mjerene veličine. Treba imati na umu da se prava vrijednost fizičke veličine smatra nepoznatom i koristi se u teorijskim studijama. Stvarna vrijednost fizičke veličine utvrđuje se eksperimentalno pod pretpostavkom da je rezultat eksperimenta (mjerenja) što je moguće bliži pravoj vrijednosti. Procjena greške mjerenja je jedna od važnih mjera za osiguranje ujednačenosti mjerenja.

Greška merenja zavisi prvenstveno od SI grešaka, kao i od uslova pod kojima se merenje vrši, od eksperimentalne greške tehnike i subjektivnih karakteristika osobe u slučajevima kada je direktno uključena u merenja. Stoga se može govoriti o nekoliko komponenti greške mjerenja ili njene ukupne greške.

Broj faktora koji utiču na tačnost merenja je prilično velik, a svaka klasifikacija grešaka merenja (slika 15) je u izvesnoj meri proizvoljna, jer se različite greške, u zavisnosti od uslova mernog procesa, javljaju u različitim grupama.

Rice. 15. Klasifikacija grešaka mjerenja

Vrste grešaka

Kao što je već spomenuto, greška mjerenja je odstupanje rezultata mjerenja X od pravog X i vrijednosti mjerene veličine. U ovom slučaju, umjesto prave vrijednosti fizičke veličine X, koristi se njena stvarna vrijednost X d.

U zavisnosti od oblika izraza razlikuju se apsolutne, relativne i redukovane greške merenja.

Apsolutna greška je greška mjernog instrumenta, izražena u jedinicama fizičke veličine koja se mjeri. Definira se kao razlika Δ"= X i - X i ili Δ = X - X d., gdje je X i rezultat mjerenja.

Relativna greška je greška mjernog instrumenta, izražena kao omjer apsolutne greške mjernog instrumenta i rezultata mjerenja ili stvarne vrijednosti fizičke veličine koja se mjeri. Definiše se kao omjer δ = ±(Δ/H d)·100%.

Smanjena greška je greška mjernog instrumenta, izražena kao omjer apsolutne greške mjernog instrumenta i konvencionalno prihvaćene vrijednosti veličine, konstantne u cijelom mjernom opsegu Χ N.

U zavisnosti od prirode manifestacije, uzroka nastanka i mogućnosti eliminacije, postoje sistematske i nasumične greške mjerenja, kao i grube greške (promašaji ).

Sistematska greška– ovo je komponenta greške koja se uzima kao konstantna ili se prirodno mijenja tokom ponovljenih mjerenja istog parametra. Općenito se vjeruje da se sistematske greške mogu otkriti i eliminisati. Međutim, u realnim uslovima nemoguće je u potpunosti eliminisati ove greške. Uvijek postoje neki neisključeni ostaci koje je potrebno uzeti u obzir da bi se procijenile njihove granice. Ovo će biti sistematska greška mjerenja.

Slučajna greška je komponenta greške koja se nasumično mijenja pod istim uvjetima mjerenja. Vrijednost slučajne greške je unaprijed nepoznata, a nastaje zbog mnogih nespecificiranih faktora. Slučajne greške se ne mogu isključiti iz rezultata, ali se njihov uticaj može smanjiti statističkom obradom rezultata merenja.

Slučajne i sistematske komponente greške merenja se pojavljuju istovremeno, tako da ako su nezavisne, njihova ukupna greška je jednaka zbiru grešaka. U principu, i sistematska greška je slučajna i naznačena podjela je samo zbog ustaljene tradicije obrade i prikazivanja rezultata mjerenja.

Za razliku od slučajne greške, koja se detektuje kao celina, bez obzira na izvore, sistematska greška se razmatra u njenim komponentama u zavisnosti od izvora njenog nastanka. Postoje subjektivne, metodološke i instrumentalne komponente sistematske greške.

Subjektivna komponenta greške povezana je sa individualnim karakteristikama operatera. Obično se ova greška javlja zbog grešaka u očitavanju i nepravilnih vještina operatera. U osnovi, sistemska greška nastaje zbog metodoloških i instrumentalnih komponenti.

Metodološka komponenta greške nastaje zbog nesavršenosti metode mjerenja, metoda korištenja mjernih instrumenata, netačnih proračunskih formula i zaokruživanja rezultata.

Instrumentalna komponenta nastaje zbog stvarne greške mjernih instrumenata, određene klasom njegove tačnosti, uticaja mjernih instrumenata na objekt mjerenja i ograničene rezolucije mjernih instrumenata.

Svrsishodnost podjele sistematske greške na metodološku i instrumentalnu komponentu objašnjava se sljedećim:

· da bi se poboljšala tačnost mjerenja, mogu se identificirati ograničavajući faktori i stoga se može donijeti odluka o poboljšanju metodologije ili odabiru preciznijih mjernih instrumenata;

· postaje moguće odrediti komponentu ukupne greške, koja se povećava ili vremenom ili pod uticajem spoljnih faktora, te stoga namjerno vršiti periodičnu provjeru i sertifikaciju;

· instrumentalna komponenta se može procijeniti nakon daljeg razvoja metodologije, a potencijalne mogućnosti tačnosti odabrane metode će biti određene samo metodološkom komponentom.

Velike greške (promašaji) nastaju usled pogrešnih radnji rukovaoca, neispravnosti mernih instrumenata ili iznenadnih promena uslova merenja. Po pravilu, grube greške se identifikuju kao rezultat statističke obrade rezultata mjerenja po posebnim kriterijumima.

Rezultat mjerenja je vrijednost količine koja je pronađena mjerenjem. Dobijeni rezultat uvijek sadrži neku grešku.

Dakle, zadatak mjerenja uključuje ne samo pronalaženje same vrijednosti, već i procjenu greške dozvoljene tokom mjerenja.

Apsolutna greška mjerenja D se odnosi na odstupanje rezultata mjerenja od date vrijednosti A od njegovog pravog značenja Sjekira

D= A – A x. (U 1)

U praksi, umjesto prave vrijednosti koja je nepoznata, obično se koristi stvarna vrijednost.

Greška izračunata pomoću formule (B.1) naziva se apsolutna greška i izražava se u jedinicama izmjerene vrijednosti.

Kvalitet rezultata mjerenja obično se prikladno karakteriše ne apsolutnom greškom D, već njenim omjerom prema izmjerenoj vrijednosti, koja se naziva relativna greška i obično se izražava u postocima:

ε = (D / A) 100 %. (AT 2)

Relativna greška ε je omjer apsolutne greške i izmjerene vrijednosti.

Relativna greška ε je direktno povezana sa preciznošću merenja.

Preciznost mjerenja je kvalitet mjerenja, koji odražava bliskost njegovih rezultata pravoj vrijednosti izmjerene vrijednosti. Tačnost mjerenja je recipročna vrijednost njegove relativne greške. Visoka preciznost mjerenja odgovara malim relativnim greškama.

Veličina i predznak greške D zavisi od kvaliteta mernih instrumenata, prirode i uslova merenja i iskustva posmatrača.

Sve greške, ovisno o razlozima njihovog nastanka, podijeljene su u tri vrste: A) sistematično; b) nasumično; V) promašuje.

Sistematske greške su greške čija je veličina ista u svim mjerenjima koja se vrše istom metodom korištenjem istih mjernih instrumenata.

Sistematske greške se mogu podijeliti u tri grupe.

1. Greške čija je priroda poznata i veličina se može prilično precizno odrediti. Takve greške se nazivaju ispravkama. Na primjer, A) pri određivanju dužine, izduženja mjerenog tijela i mjernog ravnala zbog promjena temperature; b) pri određivanju težine - greška uzrokovana “gušenjem težine” u zraku, čija veličina ovisi o temperaturi, vlažnosti i atmosferskom tlaku zraka itd.

Izvori takvih grešaka se pažljivo analiziraju, veličina korekcija se utvrđuje i uzima u obzir u konačnom rezultatu.

2. Greške mjernih instrumenata δ cl t Radi pogodnosti međusobnog poređenja uređaja, uveden je koncept smanjene greške d pr (%)

Gdje A k– neka normalizovana vrednost, na primer, konačna vrednost skale, zbir vrednosti dvostrane skale, itd.

Klasa tačnosti uređaja d klase t je fizička veličina koja je numerički jednaka najvećoj dozvoljenoj smanjenoj grešci, izraženoj
u procentima, tj.

d cl p = d pr max

Električne mjerne instrumente obično karakterizira klasa tačnosti u rasponu od 0,05 do 4.

Ako je na uređaju naznačena klasa tačnosti od 0,5, to znači da očitavanja uređaja imaju grešku do 0,5% ukupne radne skale uređaja. Greške u mjernim instrumentima se ne mogu isključiti, ali se može odrediti njihova najveća vrijednost D max.

Vrijednost maksimalne apsolutne greške datog uređaja izračunava se prema njegovoj klasi tačnosti

(AT 4)

Kada se mjeri uređajem čija klasa tačnosti nije navedena, apsolutna greška mjerenja je obično jednaka polovini vrijednosti najmanjeg podjela skale.

3. Treći tip uključuje greške u čije postojanje se ne sumnja. Na primjer: potrebno je izmjeriti gustinu nekog metala za to se mjeri volumen i masa uzorka.

Ako uzorak koji se mjeri sadrži šupljine unutar, na primjer, mjehuriće zraka zarobljene tokom livenja, tada se mjerenje gustine provodi sa sistematskim greškama, čija veličina nije poznata.

Slučajne greške su one greške čija priroda i veličina su nepoznati.

Slučajne greške merenja nastaju usled istovremenog uticaja više nezavisnih veličina na objekat merenja čije su promene fluktuacione prirode. Nemoguće je isključiti slučajne greške iz rezultata mjerenja. Jedino je moguće, na osnovu teorije slučajnih grešaka, naznačiti granice između kojih se nalazi prava vrednost merene veličine, verovatnoća da je prava vrednost u tim granicama i njena najverovatnija vrednost.

Promašaji su greške u posmatranju. Izvor grešaka je nedostatak pažnje eksperimentatora.

Trebalo bi da razumete i zapamtite:

1) ako je sistematska greška odlučujuća, odnosno njena vrijednost je znatno veća od slučajne greške svojstvene ovoj metodi, dovoljno je izvršiti mjerenje jednom;

2) ako je slučajna greška odlučujuća, merenje treba izvršiti više puta;

3) ako su sistematske Dsi i slučajne Dcl greške uporedive, onda se ukupna D greška merenja izračunava na osnovu zakona sabiranja grešaka, kao njihov geometrijski zbir

Tačnost mjerenja veličina je sposobnost organiziranja postojanja čovjeka i njegovog okruženja. Bilo bi nemoguće zamisliti život u kojem bi svima nama nedostajali poznati i ustaljeni koncepti vremena, dužine ili mase. Međutim, osim što ih možete identificirati, jednako je važno naučiti kako odrediti i izračunati udaljenosti i segmente, težinu, brzinu kretanja objekata i prolazak vremenskih intervala. Tokom hiljadugodišnje istorije svog postojanja, čovečanstvo je steklo mnoga neprocenjiva znanja i uspelo da ih sistematizuje u zasebne nauke.

Pojmovi i oznake - osnove mjeriteljstva

Metrologija je studija koja pomaže u razumijevanju mjerenja različitih veličina. Omogućava razumevanje šta je mera, jedinstvo i standardizaciju veličina, definiše koncepte kao što su tačnost merenja, greška i uvodi niz mernih instrumenata i alata.

Proces mjerenja je povezan sa određivanjem podataka o određenoj količini kroz eksperimente, kao i naknadnom korelacijom dobijenih vrijednosti sa opšteprihvaćenim standardima i jedinicama. Dakle, možemo pretpostaviti da točnost mjerenja direktno ovisi o tome koliko su podaci dobiveni kao rezultat eksperimenata bliski pravim vrijednostima veličine, koje se u principu ne mogu osporiti i predstavljaju aksiom.

Apsolutno netačno

Naučnici kažu da je skoro nemoguće bilo šta apsolutno tačno izmeriti. Činjenica je da postoji previše faktora koji utječu na proces određivanja vrijednosti koji su nezavisni od ljudskih postupaka. S tim u vezi, mjeriteljstvo dopušta mogućnost postojanja grešaka, a to su netačnosti dobijene tokom procesa mjerenja, kao i određeni pokazatelj koji pokazuje odstupanja od opšteprihvaćene istine i norme.

Greška može biti sistematska ili slučajna. Gotovo je nemoguće isključiti prvu tokom eksperimenta, jer je to faktor koji će svaki put iskriviti rezultat, ali slučajna greška može biti rezultat grube greške ili nepreciznosti analitičke aktivnosti.

Verovatnoća greške se takođe može smanjiti korišćenjem naprednijih metoda i alata, minimizirajući uticaj spoljašnjih uticaja tokom eksperimentalnog određivanja vrednosti. Elementarni primjer smanjenja grešaka može se smatrati korištenjem satova, ako se vrijeme mjeri ne u satima i minutama, već u dijelovima sekunde, što vam omogućavaju elektronske štoperice.

Izmjerite sedam puta...

Potreba za dobijanjem apsolutno tačnih znanja o količinama je posledica visokog tehnološkog nivoa savremenog sveta. Ako je prvi komad namještaja bila grubo zbijena WC daska, čiji su detalji izrezani okom, tada trenutne tehnologije pomažu u stvaranju elemenata istih stolica s greškom do milimetra. Možda su u svakodnevnom ljudskom životu takve mikroskopske vrijednosti apsolutno nevažne, ali kada se tačnost mjerenja tiče nauke, medicine i proizvodnje, ona postaje odlučujući faktor za uspjeh poduzeća.

Ako bolje pogledate, svaka osoba u kući ima najjednostavnije mjerne instrumente. Elementarni primjeri za to su građevinska mjerna traka, ravnalo, kuhinjska ili podne vage, čeličana, brojila struje, vode, plina, razni mjerači vremena i satova, termometri i termometri. Koristeći potonje kao primjer, možemo još jednom pokazati metode i tačnost mjerenja. Tako konvencionalni termometar instaliran u prostoriji radi određivanja temperature vazduha u prostoriji ima skalu podeljenu na deset stepeni, dok je živin termometar namenjen za merenje telesne temperature osobe podeljen na desetine stepena, što pomaže u smanjenju vjerovatnoća greške prilikom prikupljanja pacijentove medicinske istorije.

Šta je dužina i kako je izmjeriti?

Jedna od najprepoznatljivijih i najdefinisanijih veličina je dužina. Vjerovatno je u početku osoba mjerila udaljenost pomoću koraka, ali sada su jedinice za mjerenje udaljenosti standardizirane. Svjetski standard je metrički sistem, gdje se najveća vrijednost mjeri u kilometrima, konvencionalno podijeljenim na metre, centimetre i milimetre. Postoje i srednje vrijednosti (decimetri, mikrometri), ali se često koriste samo u visoko specijaliziranim područjima.

Da bi se odredila dužina, potrebno je odabrati određeni segment koji će imati početak i kraj (tačke A i B), pa je dužina vrijednost najvećeg rastojanja u ravni između ovih tačaka. Za mjerenje dužine stvoreni su brojni alati, od onih elementarnih, poput centimetra i ravnala, do kontrolne i mjerne opreme visokog stepena tačnosti sa minimalnom greškom.

Instrumenti za mjerenje dužine u domaćinstvu

Malo je vjerovatno da će obična osoba morati mjeriti velike udaljenosti, a svi približno znaju koliko je putanja u pitanju pomoću brzinomjera, sportsko-turističkog pedometra ili čak pomoću pametnog telefona preuzimanjem posebnog programa; to.

Kuće se češće koriste za izgradnju i renoviranje. Građevinska traka je nešto što svaki čovjek ima u ostavi. To je metalna traka sa skalom od 0 do 3, 5, 7,5, 30 metara otisnuta na jednoj ili obje strane sa dodatnim centimetarskim i milimetarskim podjelama. Alternativa jednostavnoj mjernoj vrpci može se koristiti za izračunavanje udaljenosti do 250 m, osim toga, mjerenje dužine s njom je lako izvesti čak i sam. Postoje i modeli koji prikazuju površinu i volumen prostorije.

Čeljusti

Mjerenje kaliperom će dati najprecizniji rezultat. Ovo je uređaj koji se koristi u industriji i pruža mogućnost da se saznaju linearne veličine dijelova veličine od 0,1 mm do 15 cm s minimalnom greškom. Da biste utvrdili koliko je skala blizu pravoj vrijednosti, možete koristiti sljedeće komparativne metode - usporedbu s već testiranim alatom ili s gotovim dijelom odgovarajuće veličine.

Postoji nekoliko tipova ovog uređaja, njihov princip rada je sličan, razlikuju se po dužini milimetarske skale i mehanizmu kojim se zapravo vrši mjerenje. Najteže je raditi s kalibrom Vernier, ali ova opcija omogućava minimiziranje sistematskih grešaka. U uređaju sa brojčanikom ili digitalnim ekranom mjerenja se vrše pomoću elektronike, a ako je instrument odgovarajućeg kvaliteta, onda su njegovi rezultati pouzdani s visokim stupnjem vjerovatnoće.

Kompleksne tehnologije

Još složenija kompjuterska tehnologija su kontrolni i mjerni instrumenti koji se koriste u industrijskim preduzećima i organizacijama koje se bave instalacijom dalekovoda, polaganjem televizijskih, telefonskih i internetskih kablova. Ova tehnika se nosi s nekoliko funkcija odjednom. Glavni zadatak je izmjeriti dužinu kabela, ali istovremeno uređaj može identificirati greške u radu žice, ukazujući na lokaciju nestanka struje, što značajno smanjuje sredstva i vrijeme potrebno za izvođenje radova na popravci. .

Postoje različite klase mjernih instrumenata. Najosnovnije su ručne instalacije s mjeračima dužine kabela, složenije opcije koje mogu izračunati ne samo dužinu žica, već i izmjeriti široke rolne tkanine, papira i različitih vrsta kabela. Osim što je njihova upotreba preporučljiva na proizvodnim linijama, širi se uvođenje takve opreme u skladišta i velike maloprodajne objekte.

Kako prigrliti neizmjernost

Mjerenje vremena je također složen i važan zadatak. U životnim situacijama malo ljudi obraća pažnju na činjenicu da lični satovi mogu biti brzi ili nekoliko minuta iza opšteprihvaćenog standarda. Međutim, javne organizacije i preduzeća ne mogu sebi priuštiti takvu slobodu, pa vrijeme provjeravaju indikatorima u državnim agencijama, koje se, pak, rukovode podacima dobijenim pomoću satelita.

Vrijedi napomenuti da je takav koncept kao što je točno vrijeme prilično proizvoljan. Vremenske zone na koje je planeta podijeljena su objektivne prirode i direktno zavise od državnih granica, a ponekad i od političke volje vlada različitih zemalja.