Ralat ialah sisihan hasil pengukuran daripada nilai sebenar sesuatu kuantiti. Nilai sebenar hanya boleh ditentukan dengan melakukan banyak pengukuran. Dalam amalan, ini adalah mustahil untuk dilaksanakan.
Untuk analisis sisihan, nilai yang paling hampir dengan nilai sebenar dianggap sebagai nilai sebenar nilai yang diukur. Ia diperoleh menggunakan alat dan kaedah pengukur ketepatan tinggi. Untuk kemudahan pengukuran, untuk memastikan kemungkinan menghapuskan penyelewengan, klasifikasi ralat yang berbeza digunakan. Pertimbangkan kumpulan utama.
Kaedah ungkapan
Jika kita mengklasifikasikan ralat alat pengukur berdasarkan ini, kita boleh membezakan:
- Penyimpangan mutlak. Ia dinyatakan dalam unit kuantiti yang diukur.
- Sisihan relatif. Ia dinyatakan dengan nisbah ralat mutlak dan hasil pengukuran atau nilai sebenar kuantiti yang diukur.
- Sisihan dikurangkan. Ia adalah ralat relatif yang dinyatakannisbah sisihan mutlak alat pengukur dan nilai yang diambil sebagai penunjuk malar ke atas keseluruhan julat ukuran yang sepadan. Pilihannya adalah berdasarkan GOST 8.009-84.
Untuk kebanyakan alat pengukur, kelas ketepatan diwujudkan. Ralat yang diberikan diperkenalkan kerana nilai relatif mencirikan sisihan hanya pada titik tertentu pada skala dan bergantung pada parameter nilai yang diukur.
Syarat dan sumber
Sisihan utama dan tambahan dibezakan dalam klasifikasi ralat mengikut kriteria ini.
Yang pertama ialah ralat alat pengukur di bawah keadaan penggunaan biasa. Penyimpangan utama adalah disebabkan oleh ketidaksempurnaan fungsi penukaran, ketidaksempurnaan sifat peranti. Ia mencerminkan perbezaan antara fungsi penukaran sebenar peranti dalam keadaan biasa dan yang nominal (ditetapkan dalam dokumen kawal selia (keadaan teknikal, piawaian, dll.)).
Ralat tambahan berlaku apabila nilai menyimpang daripada nilai norma atau kerana melampaui sempadan kawasan normal.
Keadaan Biasa
Parameter normal berikut ditakrifkan dalam dokumentasi normatif:
- Suhu udara 20±5 darjah
- Kelembapan relatif 65±15%.
- Voltan rangkaian 220±4, 4 V.
- Kekerapan kuasa 50±1Hz.
- Tiada medan magnet atau elektrik.
- Kedudukan mendatar peranti dengan sisihan ±2 darjah.
Kelas ketepatan
Had toleransi penyelewengan boleh dinyatakan dalam ralat relatif, mutlak atau berkurangan. Untuk dapat memilih alat pengukur yang paling sesuai, perbandingan dibuat mengikut ciri umum mereka - kelas ketepatan. Sebagai peraturan, ini adalah had bagi sisihan asas dan tambahan yang dibenarkan.
Kelas ketepatan membolehkan anda memahami had ralat jenis alat pengukur yang sama. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh dianggap sebagai penunjuk langsung ketepatan pengukuran yang dijalankan oleh setiap instrumen tersebut. Hakikatnya ialah faktor lain (keadaan, kaedah, dsb.) juga mempengaruhi klasifikasi ralat pengukuran. Keadaan ini mesti diambil kira semasa memilih alat pengukur bergantung pada ketepatan yang dinyatakan untuk percubaan.
Nilai kelas ketepatan ditunjukkan dalam keadaan teknikal, piawaian atau dokumen pengawalseliaan lain. Parameter yang diperlukan dipilih daripada julat standard. Sebagai contoh, untuk peranti elektromekanikal, nilai berikut dianggap normatif: 0, 05, 0, 1, 0, 2, dsb.
Mengetahui nilai kelas ketepatan alat pengukur, anda boleh mencari nilai sisihan mutlak yang dibenarkan untuk semua bahagian julat ukuran. Penunjuk biasanya digunakan terus pada skala peranti.
Sifat perubahan
Ciri ini digunakan dalam klasifikasi ralat sistematik. Penyimpangan ini kek altetap atau berubah mengikut corak tertentu semasa melakukan pengukuran. Peruntukkan dalam pengelasan ini dan jenis ralat yang mempunyai ciri sistematik. Ini termasuk: penyelewengan instrumental, subjektif, metodologi dan lain-lain.
Jika ralat sistematik menghampiri sifar, keadaan ini dipanggil ketepatan.
Dalam klasifikasi ralat pengukuran dalam metrologi, sisihan rawak juga dibezakan. Kejadian mereka tidak dapat diramalkan. Ralat rawak tidak bertanggungjawab; mereka tidak boleh dikecualikan daripada proses pengukuran. Ralat rawak mempunyai kesan yang besar terhadap hasil penyelidikan. Penyimpangan boleh dikurangkan dengan pengukuran berulang dengan pemprosesan statistik seterusnya keputusan. Dalam erti kata lain, nilai purata yang diperoleh daripada manipulasi berulang akan lebih dekat dengan parameter sebenar daripada yang diperoleh daripada satu ukuran. Apabila sisihan rawak menghampiri sifar, mereka bercakap tentang penumpuan penunjuk alat pengukur.
Kumpulan ralat lain dalam pengelasan - terlepas. Mereka dikaitkan, sebagai peraturan, dengan kesilapan yang dibuat oleh pengendali, atau tidak diambil kira untuk pengaruh faktor luaran. Kehilangan biasanya dikecualikan daripada hasil pengukuran, tidak diambil kira semasa memproses data yang diterima.
Pergantungan pada magnitud
Sisihan mungkin tidak bergantung pada parameter yang diukur atau berkadar dengannya. Sehubungan itu, dalam klasifikasi ralat dalam metrologi, aditif dansisihan berganda.
Yang terakhir ini juga dirujuk sebagai ralat sensitiviti. Sisihan aditif biasanya muncul disebabkan oleh pikap, getaran dalam penyokong, geseran dan bunyi. Ralat pendaraban dikaitkan dengan ketidaksempurnaan pelarasan bahagian individu alat pengukur. Ia, seterusnya, boleh disebabkan oleh pelbagai sebab, termasuk fizikal dan peralatan usang.
Penormalan ciri
Ia dijalankan bergantung pada sisihan mana yang ketara. Jika ralat aditif adalah ketara, had dinormalisasi dalam bentuk sisihan yang dikurangkan, jika ia adalah pendaraban, formula untuk magnitud relatif perubahan digunakan.
Ini ialah kaedah penormalan di mana kedua-dua penunjuk adalah sepadan, iaitu, had perbezaan utama yang dibenarkan dinyatakan dalam formula dua penggal. Oleh itu, penunjuk kelas ketepatan juga terdiri daripada 2 nombor c dan d dalam peratus, dipisahkan dengan garis miring. Contohnya, 0.2/0.01. Nombor pertama menggambarkan ralat relatif dalam keadaan biasa. Penunjuk kedua mencirikan peningkatannya dengan peningkatan dalam nilai X, iaitu, mencerminkan pengaruh ralat aditif.
Dinamik perubahan dalam penunjuk yang diukur
Dalam amalan, klasifikasi ralat digunakan, mencerminkan sifat perubahan dalam kuantiti yang diukur. Ia melibatkan pengasingan sisihan:
- Untuk statik. Ralat sedemikian timbul apabila mengukur perlahan-lahan berubah atautidak berubah sama sekali.
- Dinamik. Ia muncul apabila mengukur kuantiti fizik yang berubah dengan cepat mengikut masa.
Sisihan dinamik adalah disebabkan oleh inersia peranti.
Ciri menganggar sisihan
Pendekatan moden untuk analisis dan klasifikasi ralat adalah berdasarkan prinsip yang memastikan pematuhan dengan keperluan untuk keseragaman ukuran.
Untuk mencapai matlamat penilaian dan penyelidikan, sisihan diterangkan menggunakan model (rawak, instrumental, metodologi, dll.). Ia mentakrifkan ciri yang boleh digunakan untuk mengukur sifat ralat. Semasa pemprosesan maklumat, adalah perlu untuk mencari anggaran ciri sedemikian.
Model dipilih dengan mengambil kira data pada sumbernya, termasuk yang diperoleh semasa percubaan. Model dibahagikan kepada bukan deterministik (rawak) dan deterministik. Yang terakhir, masing-masing, sesuai untuk sisihan sistematik.
Model umum untuk ralat rawak ialah nilai yang melaksanakan fungsi taburan kebarangkalian. Ciri-ciri sisihan dalam kes ini dibahagikan kepada selang dan titik. Apabila menerangkan ralat hasil pengukuran, parameter selang biasanya digunakan. Ini bermakna bahawa had di mana sisihan boleh dikesan ditakrifkan sebagai sepadan dengan kebarangkalian tertentu. Dalam keadaan sedemikian, sempadan dipanggil keyakinan, dan kebarangkalian, masing-masing, keyakinan.
Ciri titik digunakan dalam kes di mana tidak ada keperluan atau kemungkinan untuk menganggarkan had keyakinan sisihan.
Prinsip penilaian
Apabila memilih anggaran sisihan, peruntukan berikut digunakan:
- Parameter dan sifat individu bagi model yang dipilih dicirikan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa model sisihan mempunyai struktur yang kompleks. Banyak parameter digunakan untuk menerangkannya. Keazaman mereka selalunya sangat sukar, dan dalam beberapa situasi bahkan mustahil. Di samping itu, dalam banyak kes, penerangan penuh model mengandungi maklumat yang berlebihan, manakala pengetahuan tentang ciri-ciri individu akan cukup untuk melaksanakan tugas dan mencapai matlamat percubaan.
- Anggaran sisihan ditentukan lebih kurang. Ketepatan ciri adalah konsisten dengan tujuan pengukuran. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ralat hanya mencirikan zon ketidakpastian keputusan dan ketepatan muktamadnya tidak diperlukan.
- Penyimpangan adalah lebih baik untuk dibesar-besarkan daripada meremehkan. Dalam kes pertama, kualiti pengukuran akan berkurangan, dalam kes kedua, susut nilai lengkap keputusan yang diperoleh berkemungkinan besar.
Anggarkan ralat sebelum atau selepas pengukuran. Dalam kes pertama, ia dipanggil priori, dalam kes kedua - posterior.
