Оценка погрешностей прямых измерений
Прямыми называются такие измерения, при которых значения величин определяются непосредственно из отсчёта по шкале прибора. Вычисления в этом случае сводятся к учёту цены деления шкалы, или других переводимых множителей. К прямым измерениям относятся измерения длины линейкой, штангенциркулем, микрометром, времени – секундомером, силы тока – амперметром и др.
В учебных лабораториях учитываются три вида погрешностей: приборная (Dхпр), округления (Dхокр), случайная (Dхсл).
Погрешность прибора
Предельная приборная погрешность d задаётся либо в паспорте к прибору (или в таблицах), либо классом точности К (для электроизмерительных приборов. Простейшие измерительные приборы (линейки, секундомеры, весы и т.д.) изготавливаются с определённой точностью, требуемой ГОСТом. Предельные абсолютные погрешности для таких приборов приведены в таблице 1.
Предельная приборная погрешность задаётся с доверительной вероятностью р = 0,997, что соответствует полуширине доверительного интервала 3d. В учебных лабораториях принимают р = 0,95, которой соответствует доверительный интервал 3d. Поэтому при вычислениях приборных погрешностей следует брать не полную величину d, а только 2/3 от её значения
, (4)
Где Dхпр – абсолютная приборная погрешность.
Таблица 1. Предельная погрешность некоторых приборов
| №№ п/п | Меры | Значение меры | Пределы допустимой погрешности d |
| 1. | Линейки металлические | 150, 300, 500, 1000 мм | 0,1 мм 0,2 мм |
| 2. | Линейки деревянные | 200, 250, 300, мм 400, 500, 750, 1000 мм | 0,1 мм 0,5 мм |
| 3. | Линейки пластмассовые | 200, 250, 300 мм | 1 мм |
| 4. | Гири для технических анализов обычной точности | 10, 20, 50, 100 мг 200 мг 500 мг 1 г 2 г 5 г | 1 мг 2 мг 4 мг 6 мг 8 мг 12 мг |
| 5. | Мензурки 2-го класса | 100, 200 мл | 5 см3 |
| 6. | Штангенциркули с ценой деления 0,1; 0,05; и 0,01 мм | 0 – 126 мм 0 – 200 мм 0 – 320 мм | 0,1; 0,05; 0,01 в соответствии с ценой деления нониуса |
| 7. | Микрометры с ценой деления 0,01 мм | 0 – 25 мм 25 – 50 мм | 4 мкм 4 мкм |
| 8. | Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм | 0 – 2 мм 0 – 5 мм 0 – 10 мм | 12 мкм 15 мкм 20 мкм |
| 9. | Весы лабораторные | 5 – 100 г 10 – 200 г | Три значения цены деления отсчётной шкалы |
| 10. | Весы школьные | 10 – 200 г | 100 мг |
| 11. | Секундомеры технические | Ёмкость шкалы 30 – 60 мин | Средняя погрешность 80 мин ± 0,7 с |
| 12. | Секундомеры электрические | – | 0,5 значений цены деления прибора за оборот секундной стрелки |
| 13. | Термометры стеклянные Жидкостные (не ртутные) | Интервал измерения температуры 20 – 100 °С | Значение одной цены деления шкалы, если она равна 1, 2, 5 и две цены, если она равна 0,2; 0,5 |
| 14. | Термометры ртутные стеклянные | -35 – 100 °С | То же самое |