Η ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας είναι το πιο σημαντικό, αποκλειστικά από την προσβασιμότητα γνήσιων υπολογισμένων τιμών για την παροχή ρεαλιστικών στοιχείων Μια τεχνική διερεύνηση βασίζεται πραγματικά στη θεωρία, η οποία επιτρέπεται μόνο χρησιμοποιώντας επιτευχθείσες μετρημένες αρχές. Ο ερευνητής μπορεί να διακρίνει μεταξύ ποικιλιών βαθμών των υπολογισμένων χαρακτηριστικών και μπορεί να παρέχει μια σταθερή τιμή στα συμβάντα σε πραγματικό χρόνο. Διαφορετικός τύποι σφαλμάτων μέτρησης είναι σημαντικά στη μείωση της προσπάθειας δήλωσης και προσφέρουν μεγαλύτερη ανεξαρτησία στο αποτέλεσμα. Αυτό το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση των διαφορετικών τύποι σφαλμάτων στη μέτρηση , και το υπολογισμός σφαλμάτων μέτρησης με ένα παράδειγμα.
Ποια είναι τα σφάλματα στη μέτρηση;
Ένα σφάλμα ή σφάλμα μπορεί να περιγραφεί ως η διαφορά μεταξύ της υπολογιζόμενης αξίας και της ακριβούς αξίας. Για παράδειγμα, εάν οι δύο μηχανικοί χρησιμοποιούν ένα παρόμοιο όργανο για την ανακάλυψη των σφαλμάτων στη μέτρηση, δεν απαιτείται να αποκτήσουν τα σχετικά αποτελέσματα. Όμως, θα υπάρξει μια μικρή διαφορά μεταξύ των δύο μετρήσεων που είναι γνωστό ως σφάλμα. Διαδοχικά, για να γνωρίζουμε την ιδέα των σφαλμάτων στη μέτρηση, πρέπει να αναγνωρίσουμε τις δύο συνθήκες που περιγράφουν το σφάλμα, δηλαδή τη μετρούμενη τιμή καθώς και την πραγματική τιμή. Η «πραγματική τιμή» είναι ανέφικτη για να ανακαλυφθεί η ακρίβεια της μέτρησης με πειραματικά μέσα που μπορεί να οριστεί ως η τυπική τιμή ενός αμέτρητου αριθμού υπολογισμένων τιμών. Αυτή η τιμή μπορεί να περιγραφεί ως η αναμενόμενη τιμή της πραγματικής τιμής που μπορεί να καθοριστεί λαμβάνοντας πολλές υπολογισμένες τιμές καθ 'όλη τη διάρκεια του πειραματισμού.
Τύποι σφαλμάτων στη μέτρηση
Τα σφάλματα στη μέτρηση μπορεί να προκύψουν από τις διάφορες πηγές που γενικά κατηγοριοποιούνται στους ακόλουθους τύπους. Αυτά διευκρινίζονται κάτω από λεπτομέρειες.
- Συστηματικά σφάλματα
- Ακαθάριστα σφάλματα
- Τυχαία σφάλματα
Τύποι σφαλμάτων στις μετρήσεις
1. Συστηματικά σφάλματα
Αυτά τα τύποι συστηματικών σφαλμάτων γενικά κατηγοριοποιούνται σε τρεις τύπους που εξηγούνται παρακάτω λεπτομερώς.
- Σφάλματα παρατήρησης
- Περιβαλλοντικά λάθη
- Οργανολογικά σφάλματα
Συστηματικά σφάλματα
Σφάλματα παρατήρησης
Τα σφάλματα παρατήρησης μπορεί να προκύψουν λόγω της μελέτης σφαλμάτων της ανάγνωσης οργάνων και οι πηγές αυτών των σφαλμάτων είναι πολλές. Για παράδειγμα, η ένδειξη ενός βολτόμετρου επανασυνδέεται λίγο πάνω από την επιφάνεια της κλίμακας. Ως αποτέλεσμα, συμβαίνει σφάλμα εκτός από τη γραμμή της εικόνας του μάρτυρα που βρίσκεται ακριβώς πάνω από την ένδειξη. Για τη μείωση του σφάλματος παράλλαξης προσφέρονται εξαιρετικά ακριβείς μετρητές με ανακλαστικές κλίμακες.
Περιβαλλοντικά λάθη
Τα περιβαλλοντικά λάθη θα συμβούν λόγω της εξωτερικής κατάστασης των οργάνων μέτρησης. Αυτοί οι τύποι σφαλμάτων συμβαίνουν κυρίως λόγω του αποτελέσματος της θερμοκρασίας, της δύναμης, της υγρασίας, της βρωμιάς, των κραδασμών διαφορετικά λόγω του ηλεκτροστατικού πεδίου ή του μαγνητικού. Τα διορθωτικά μέτρα που χρησιμοποιούνται για την εξάλειψη αυτών των ανεπιθύμητων ενεργειών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Η προετοιμασία πρέπει να ολοκληρωθεί για να παραμείνει οι καταστάσεις όσο πιο σταθερές και εφικτές.
- Από το όργανο που δεν κοστίζει από αυτά τα αποτελέσματα.
- Με αυτές τις μεθόδους που αφαιρούν το αποτέλεσμα αυτών των προβλημάτων.
- Εφαρμόζοντας τις υπολογιστικές τροποποιήσεις.
Οργανολογικά σφάλματα
Τα σφάλματα των οργάνων θα συμβούν για μερικούς από τους ακόλουθους λόγους
Οργανολογικά σφάλματα
Ένας εγγενής περιορισμός των συσκευών
Αυτά τα σφάλματα είναι αναπόσπαστα στις συσκευές λόγω των χαρακτηριστικών τους, δηλαδή της μηχανικής διάταξης. Αυτά μπορεί να συμβούν λόγω της λειτουργίας του οργάνου καθώς και της λειτουργίας ή του υπολογισμού του οργάνου. Αυτοί οι τύποι σφαλμάτων θα κάνουν το λάθος να μελετήσει πολύ χαμηλά, διαφορετικά πολύ υψηλά.
Για παράδειγμα - Εάν η συσκευή χρησιμοποιεί το ευαίσθητο ελατήριο τότε προσφέρει την υψηλή τιμή καθοριστικού μέτρου. Αυτά θα συμβούν στη συσκευή λόγω της απώλειας υστέρησης ή τριβής.
Κατάχρηση συσκευών
Το σφάλμα στο όργανο συμβαίνει λόγω σφάλματος του μηχανικού. Μια ανώτερη συσκευή που χρησιμοποιείται σε μια μη κατανοητή μέθοδο μπορεί να προσφέρει ένα τεράστιο αποτέλεσμα. Για παράδειγμα - η κατάχρηση της συσκευής μπορεί να προκαλέσει τη διακοπή της αλλαγής του μηδενικού των εργαλείων, κακή πρόωρη τροποποίηση, με αποτέλεσμα πολύ υψηλή αντίσταση. Οι ακατάλληλες παρατηρήσεις αυτών ενδέχεται να μην προκαλούν μόνιμη βλάβη στη συσκευή, εκτός από όλες τις παρόμοιες, που προκαλούν σφάλματα.
Επίδραση φόρτωσης
Ο πιο συχνός τύπος αυτού του σφάλματος θα προκύψει λόγω της εργασίας μέτρησης στη συσκευή. Για παράδειγμα, ως το βολτόμετρο συνδέεται με το κύκλωμα υψηλής αντίστασης που θα δώσει ψευδή ένδειξη, καθώς και αφού συνδεθεί με το κύκλωμα χαμηλής αντίστασης, αυτό το κύκλωμα θα δώσει την αξιόπιστη ένδειξη και, στη συνέχεια, το βολτόμετρο θα έχει το αποτέλεσμα της φόρτωσης στο κύκλωμα .
Το σφάλμα που προκαλείται από αυτό το φαινόμενο θα κτυπηθεί έξυπνα με τη βοήθεια των μετρητών. Για παράδειγμα, όταν υπολογίσετε μια χαμηλή αντίσταση με τη μέθοδο του αμπερόμετρου-βολτόμετρου, ένα βολτόμετρο θα έχει μια εξαιρετικά υψηλή τιμή αντίστασης θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί.
2. Ακαθάριστα σφάλματα
Τα μεικτά σφάλματα μπορούν να οριστούν ως φυσικά σφάλματα σε συσκευές ανάλυσης ή υπολογισμού και καταγραφής των αποτελεσμάτων μέτρησης. Γενικά, αυτός ο τύπος σφαλμάτων θα συμβεί καθ 'όλη τη διάρκεια των πειραμάτων, όπου ο ερευνητής μπορεί να μελετήσει ή να καταγράψει μια αξία διαφορετική από την πραγματική, πιθανώς λόγω μειωμένης προβολής. Με ανθρώπινη ανησυχία, οι τύποι σφαλμάτων θα είναι προβλέψιμοι, αν και μπορούν να εκτιμηθούν και να διορθωθούν.
Αυτοί οι τύποι σφαλμάτων μπορούν να απαγορευτούν από τις ακόλουθες δύο ενέργειες:
- Προσεκτική ανάγνωση καθώς και καταγραφή πληροφοριών.
- Λαμβάνοντας πολλές αναγνώσεις του οργάνου από διαφορετικούς χειριστές. Τα ασφαλή συμβόλαια μεταξύ διαφορετικών αντιλήψεων εγγυώνται την εξάλειψη κάθε μεγάλου σφάλματος.
3. Τυχαία σφάλματα
Αυτός ο τύπος σφάλματος υπάρχει συνεχώς σε μια μέτρηση, η οποία συμβαίνει από ουσιαστικά τυχαίες ταλαντώσεις στην ανάλυση μέτρησης της συσκευής ή στην κατανόηση του πειραματιστή για την ανάγνωση της συσκευής. Αυτοί οι τύποι σφαλμάτων εμφανίζονται ως ανόμοια αποτελέσματα για προφανώς την παρόμοια συχνή μέτρηση, η οποία μπορεί να αναμένεται με την αντιπαραβολή πολλών μετρήσεων, με συμπύκνωση με μέσο όρο πολλών μετρήσεων.
Ο υπολογισμός σφαλμάτων μέτρησης
Ο υπολογισμός του λάθη στο σύστημα μέτρησης δεν σημαίνει ότι η διάσταση δεν είναι σωστή. Επομένως, η μέτρηση της συσκευής δεν είναι ακριβής λόγω της συσκευής. Αυτά τα σφάλματα κατηγοριοποιούνται σε τρεις τύπους, δηλαδή απόλυτο σφάλμα, σχετικό σφάλμα και ποσοστό σφάλματος.
Το απόλυτο σφάλμα μπορεί να οριστεί ως η διακύμανση μεταξύ των τιμών της πραγματικής και της μέτρησης.
Απόλυτο σφάλμα = | VA-VE |
Ποσοστό σφάλματος (%) = (| VA-VE | / VE) x 100
Σχετικό σφάλμα = Απόλυτο σφάλμα / πραγματική τιμή
Εδώ, η μετρούμενη τιμή δηλώνεται με VA, ενώ η ακριβής τιμή δηλώνεται με VE
Παράδειγμα σφαλμάτων μέτρησης
Το μήκος υπολογίστηκε να είναι 5,8 πόδια, αλλά το απόλυτο μήκος ήταν 5,72 πόδια. Υπολογίστε τα σφάλματα για το Απόλυτο καθώς και το ποσοστό.
Εδώ, VA = 5,8 πόδια και VE = 5,62 πόδια
Απόλυτο σφάλμα = | VA-VE | = | 5.8-5.72 | = 0,08 πόδια
Ποσοστό σφάλματος (%) = (| VA-VE | / VE) x 100 = | 0,08 / 5,62 | x 100 = 1,423%
Σχετικό σφάλμα = | VA-VE | / VE = 0,08 / 5,8 = 0,013
Το παραπάνω άρθρο δίνει μια σύντομη ιδέα σχετικά με πηγές σφαλμάτων στη μέτρηση . Μια πλήρης συνομιλία είναι πέρα από το εύρος αυτού του κομματιού γραφής. Ωστόσο, τυχόν πρόσθετες πληροφορίες είναι ευπρόσδεκτες να συμπεριληφθούν στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιες είναι οι εφαρμογές των σφαλμάτων μέτρησης;
