Метрология термины и определения

2 Метрология и ее разделы

3 Физические величины

4 Единицы физических величин

5 Измерения физических величин

6 Средства измерительной техники

7 Принципы, методы и методики измерений

8 Результаты измерений физических величин

9 Погрешности измерений

10 Погрешности средств измерений

11 Условия измерений

12 Эталоны единиц физических величин

13 Метрологическая служба и ее деятельность

9 Погрешности измерений

9.1 погрешность результата измерения;

погрешность измерения

Отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Синонимом термина погрешность измерения является термин ошибка измерения, применять который не рекомендуется как менее удачный

9.2 систематическая погрешность измерения;

Составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Примечание - В зависимости от характера измерения систематические погрешности подразделяют на постоянные, прогрессивные, периодические и погрешности, изменяющиеся по сложному закону.

Постоянные погрешности - погрешности, которые длительное время сохраняют свое значение, например, в течение времени выполнения всего ряда измерений. Они встречаются наиболее часто.

Прогрессивные погрешности - непрерывно возрастающие или убывающие погрешности. К ним относятся, например, погрешности вследствие износа измерительных наконечников, контактирующих с деталью при контроле ее прибором активного контроля.

Периодические погрешности - погрешности, значение которых является периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора.

Погрешности, изменяющиеся по сложному закону, происходят вследствие совместного действия нескольких систематических погрешностей

9.3 инструментальная погрешность измерения;

Составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого средства измерений

9.4 погрешность метода измерений;

погрешность метода

Составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.

Примечания

1 Вследствие упрощений, принятых в уравнениях для измерений, нередко возникают существенные погрешности, для компенсации действия которых следует вводить поправки. Погрешность метода иногда называют теоретической погрешностью.

2 Иногда погрешность метода может проявляться как случайная

9.5 погрешность (измерения) из-за изменений условий измерения

Составляющая систематической погрешности измерения, являющаяся следствием неучтенного влияния отклонения в одну сторону какого-либо из параметров, характеризующих условия измерений, от установленного значения.

Примечание - Этот термин применяют в случае неучтенного или недостаточно учтенного действия той или иной влияющей величины (температуры, атмосферного давления, влажности воздуха, напряженности магнитного поля, вибрации и др.); неправильной установки средств измерений, нарушения правил их взаимного расположения и др.

9.6 субъективная погрешность измерения;

субъективная погрешность

Составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора.

Примечания

1 Встречаются операторы, которые систематически опаздывают (или опережают) снимать отсчеты показаний средств измерений

2 Иногда субъективную погрешность называют личной погрешностью или личной разностью

9.7 неисключенная систематическая погрешность;

НСП

Составляющая погрешности результата измерений, обусловленная погрешностями вычисления и введения поправок на влияние систематических погрешностей или систематической погрешностью, поправка на действие которой не введена вследствие ее малости.

9.8 случайная погрешность измерения;

случайная погрешность

Составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины

9.9 абсолютная погрешность измерения;

абсолютная погрешность

Погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины

9.10 абсолютное значение погрешности

Значение погрешности без учета ее знака (модуль погрешности)

Примечание - Необходимо различать термины абсолютная погрешность и абсолютное значение погрешности

9.11 относительная погрешность измерения;

относительная погрешность

Погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.

9.12 рассеяние результатов в ряду измерений;

рассеяние результатов;

рассеяние

Несовпадение результатов измерений одной и той же величины в ряду равноточных измерений, как правило, обусловленное действием случайных погрешностей.

Примечания

1 Количественную оценку рассеяния результатов в ряду измерений вследствие действия случайных погрешностей обычно получают после введения поправок на действие систематических погрешностей.

2 Оценками рассеяния результатов в ряду измерений могут быть:

размах,

средняя арифметическая погрешность (по модулю),

средняя квадратическая погрешность или стандартное отклонение (среднее квадратическое отклонение, экспериментальное среднее квадратическое отклонение),

доверительные границы погрешности (доверительная граница или доверительная погрешность)

9.13 размах результатов измерений;

размах

Оценка R_n рассеяния результатов единичных измерений физической величины, образующих ряд (или выборку из n измерений), вычисляемая по формуле

 R_n = X_max - X_min

где X_max и X_min - наибольшее и наименьшее значения физической величины в данном ряду измерений.

Примечание - Рассеяние обычно обусловлено проявлением случайных причин при измерении и носит вероятностный характер

9.14 средняя квадратическая погрешность результатов единичных измерений в ряду измерений;

средняя квадратическая погрешность измерений;

средняя квадратическая погрешность;

СКП

Оценка рассеяния единичных результатов измерений в ряду равноточных измерений одной и той же физической величины около среднего их значения

где xi - результат i-го единичного измерения;

 X - среднее арифметическое значение измеряемой величины из n единичных результатов.

Примечание - На практике широко распространен термин среднее квадратическое отклонение - (СКО). Под отклонением в соответствии с формулой (9.6) понимают отклонение единичных результатов в ряду измерений от их среднего арифметического значения. В метрологии, как отмечено в 9.1, это отклонение называется погрешностью измерений. Если в результаты измерений введены поправки на действие систематических погрешностей, то отклонения представляют собой случайные погрешности. Поэтому с точки зрения упорядочения совокупности терминов, родовым среди которых является термин "погрешность измерения", целесообразно применять термин "средняя квадратическая погрешность". При обработке ряда результатов измерений, свободных от систематических погрешностей, СКП и СКО являются одинаковой оценкой рассеяния результатов единичных измерений

9.15 средняя квадратическая погрешность результата измерений среднего арифметического;

средняя квадратическая погрешность среднего арифметического;

средняя квадратическая погрешность;

СКП

Оценка Sx случайной погрешности среднего арифметического значения результата измерений одной и той же величины в данном ряду измерений, вычисляемая по формуле

,                                                            (9.7)

где S - средняя квадратическая погрешность результатов единичных измерений, полученная из ряда равноточных измерений; n - число единичных измерений в ряду

9.16 доверительные границы погрешности результата измерений;

доверительные границы погрешности;

доверительные границы

Наибольшее и наименьшее значения погрешности измерений, ограничивающие интервал, внутри которого с заданной вероятностью находится искомое (истинное) значение погрешности результата измерений.

2 При симметричных границах термин может применяться в единственном числе - доверительная граница.

3 Иногда вместо термина доверительная граница применяют термин доверительная погрешность или погрешность при данной доверительной вероятности

9.17 поправка

Значение величины, вводимое в неисправленный результат измерения с целью исключения составляющих систематической погрешности.

Примечание - Знак поправки противоположен знаку погрешности. Поправку, прибавляемую к номинальному значению меры, называют поправкой к значению меры; поправку, вводимую в показание измерительного прибора, называют поправкой к показанию прибора

9.18 поправочный множитель

Числовой коэффициент, на который умножают неисправленный результат измерения с целью исключения влияния систематической погрешности.

Примечание - Поправочный множитель используют в случаях, когда систематическая погрешность пропорциональна значению величины

9.19 точность результата измерений;

точность измерений

Одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения.

Примечание - Считают, что чем меньше погрешность измерения, тем больше его точность

9.20 неопределенность измерений;

неопределенность

Параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине.

Примечания

1 Определение взято из VIM-93 [1].

2 К определению в [1] приведены примечания, из которых следует, что:

а) параметром может быть стандартное отклонение (или число, кратное ему) или половина интервала, имеющего указанный доверительный уровень;

б) неопределенность состоит (в основном) из многих составляющих. Некоторые из этих составляющих могут быть оценены экспериментальными стандартными отклонениями в статистически распределенной серии результатов измерений. Другие составляющие, которые также могут быть оценены стандартными отклонениями, базируются на данных эксперимента или другой информации

9.21 погрешность метода поверки

Погрешность применяемого метода передачи размера единицы при поверке

9.22 погрешность градуировки средства измерений;

погрешность градуировки

Погрешность действительного значения величины, приписанного той или иной отметке шкалы средства измерений в результате градуировки

9.23 погрешность воспроизведения единицы физической величины;

погрешность воспроизведения

Погрешность результата измерений, выполняемых при воспроизведении единицы физической величины.

Примечание - Погрешность воспроизведения единицы при помощи государственных эталонов обычно указывают в виде ее составляющих: неисключенной систематической погрешности; случайной погрешности; нестабильности за год

9.24 погрешность передачи размера единицы физической величины;

погрешность передачи размера единицы

Погрешность результата измерений, выполняемых при передаче размера единицы.

Примечание - В погрешность передачи размера единицы входят как неисключенные систематические, так и случайные погрешности метода и средств измерений

9.25 статическая погрешность измерений;

статическая погрешность

Погрешность результата измерений, свойственная условиям статического измерения

9.26 динамическая погрешность измерений;

динамическая погрешность

Погрешность результата измерений, свойственная условиям динамического измерения

9.27 промах

Погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Примечание - Иногда вместо термина "промах" применяют термин грубая погрешность измерений

9.28 предельная погрешность измерения в ряду измерений;

предельная погрешность

Максимальная погрешность измерения (плюс, минус), допускаемая для данной измерительной задачи.

9.29 погрешность результата однократного измерения;

погрешность измерения

Погрешность одного измерения (не входящего в ряд измерений), оцениваемая на основании известных погрешностей средства и метода измерений в данных условиях (измерений).

Пример - При однократном измерении микрометром какого-либо размера детали получено значение величины, равное 12,55 мм. При этом еще до измерения известно, что погрешность микрометра в данном диапазоне составляет ±0,01 мм, и погрешность метода (непосредственной оценки) в данном случае принята равной нулю. Следовательно, погрешность полученного результата будет равна ±0,01 мм в данных условиях измерений

9.30 суммарная средняя квадратическая погрешность результата измерений;

суммарная погрешность результата;

суммарная погрешность

Погрешность результата измерений (состоящая из суммы случайных и неисключенных систематических погрешностей, принимаемых за случайные), вычисляемая по формуле

,                                                          (9.8)

где

 - средняя квадратическая погрешность суммы неисключенных систематических погрешностей при равномерном распределении (принимаемых за случайные).

Примечание - Доверительные границы суммарной погрешности (Δx)_Σ могут быть вычислены по формуле

 (Δx)_Σ = ±t_Σ S_Σ                                                         (9.9)

 где ; Θ - граница суммы неисключенных систематических погрешностей результата измерений, вычисляемая по формулам (9.2) или (9.3);  t*Sx- доверительная граница погрешности результата измерений по 9.16