Erori de masurare

Erori de masurare

Din cauza imperfectiunii aparatului de masurat si operatorului, precum si datorita prezentei unor factori pertubatori (temperatura, umiditate, campuri electrice etc.) rezultatul masurarii este intotdeauna afectat de o eroare.

Cu cat eroarea este mai mica, exactitatea masurarii este mai buna.

Exactitatea masurarii este gradul de concordanta intre rezultatul masurarii si valoarea adevarata a marimii.

Rezultatul masurarii e util in practica daca se cunoaste si nivelul erorii respective.

Se definesc urmatoarele tipuri de erori:

Eroarea absoluta diferenta dintre indicatia unui mijloc de masurare si valoarea adevarata X a marimii de intrare:

Ea se exprima in aceleasi unitati de masura ca si marimea masurata, putand fi negativa sau pozitiva.

Eroarea absoluta, cu semn schimbat, se numeste corectie C:

Corectia este adaugata la rezultatul masurarii pentru a obtine valoarea marimii:

Eroarea relative se defineste ca raportul dintre eroarea absoluta si valoarea adevarata X a marimii:

Eroarea relative este fara dimensiune si de aceea mai concludenta in aplicatiile practice.Pe baza valorii relative, se stabileste exactitatea masurarii respective: cu cat eroarea este mai mica, cu atat exactitatea masurarii este mai buna.

Relatiile de definitie ale erorilor sunt mai utile la punerea in ecuatie a erorii (sistematice) in toate operatiile de masurare, insa nu sunt potrivite pentru calculul concret al erorilor, deoarece in sens absolut X nu poate fi cunoscut decat in cazuri foarte rare (de exemplu suma unghiurilor unui triunghi este ).

In literatura de specialitate, eroarea de masurare se mai numeste si incertitudine. Denunumirea se sprijina pe constatarea ca valoarea adevarata X, de regula, este necunoscuta si deci nici eroarea nu poate fi calculata.

Fiindca X este practic inaccesibil, in locul lui se utilizeaza o valoare de referinta obtinuta prin masurari mai precise.In acesc caz avem:

si

Clasificarea erorilor

In functie de cauzele aparitiei si de modul de manifestare, erorile de masurare pot fi:

sistematice (de justete);

intamplatoare (de fidelitate);

grosolane;

Influenta erorilor in rezultatul masurarii este prezentata in figura urmatoare:

Erori sistematice

Au drept caracteristica aparitia lor (repetabilitatea) in conditii identice.

Eroarea sistematica este diferenta intre media aritmetica a rezultatelor unui numar infinit de masurari ale aceluiasi masurand, efectuate in conditii de repetabilitate, si o valoare adevarata a masurandului.

In general, eroarea sistematica poate fi evaluate. Efectul ei asupra masurarii poate fi dmiminuat prin aplicarea de corectii adecvate.

Erorile sistematice sunt intalnite si sub denumirea de erori de justete, justetea fiind un parametru ce indica gradul de abatere a unui mijloc de masurare fata de un etalon.

Pentru calculul erorii sistematice este necesara o singura masurare.

Erori aleatorii (intamplatoare)

Isi manifesta prezenta in masurarile repetate, rezultatele variind intamplator, imprevizibil.

Eroarea aleatorie este diferenta intre rezultatul unei masuratori si media aritmetica a rezultatelor unui numar infinit de masurari ale aceluiasi masurand.

Cauzele aparitiei lor se regasesc in fluctuatiile accidentale ale marimilor de influenta, in caracterul aleator al unor parametrii (de exemplu: frecari) si in inconstanta citirii operatorului.

Partea din eroarea aleatorie (intamplatoare) a unei masurari care se datoreaza exclusive mijlocului de masurare se numeste eroare de fidelitate.

Erori grosolane

Ele provin din executia eronata a masurarii sau din modificarea accidentala sip e termen scurt a conditiilor de masurare.

EXEMPLE DE ERORI:

a) erori sistematice (de justete):

Eroarea de paralaxa este o eroare de citire. Este cauzata de pozitia gresita a privirii operatorului uman fata de elementele de citire. Privirea trebuie sa fie perpendiculara pe acul indicator;

Erori cauzate de forta de masurare datorita deformatiilor elastice ce apar la contactul dintre piesa si palpator;

Erori datorate imperfectiunii reglajului la zero;

Erori provocate de temperature, determinate de dilatarea sau contractia obiectului masurat;

Erori de metoda de exemplu masurarea rezistentei electrice prin metoda ampermetrului si voltmetrului fara a tine cont de rezistentele interne ale aparatelor;

b) erori intamplatoare (aleatorii):

Erori datorate variatiei fortei de frecare dintre elementele mobile ale mijloacelor de masurare;

Modificari imperceptibile ale masurandului la masurari repetate;

Estimarea eronata a fractiunii din diviziunea scarii gradate;

c) erori singulare sau grosolane:

Citirea incorecta a valorii indicate;

Utilizarea unui mijloc de masurare defect;

Pozitionarea gresita a masurandului;