შეცდომები არის გაზომვის შედეგების გადახრები სიდიდის რეალური მნიშვნელობიდან. რეალური მნიშვნელობის დადგენა შესაძლებელია მხოლოდ მრავალი გაზომვის შესრულებით. პრაქტიკაში ამის განხორციელება შეუძლებელია.
გადახრების ანალიზისთვის ნამდვილ მნიშვნელობასთან ყველაზე ახლოს მყოფი მნიშვნელობა ითვლება გაზომილი მნიშვნელობის ფაქტობრივ მნიშვნელობად. იგი მიიღება მაღალი სიზუსტის საზომი ხელსაწყოებისა და მეთოდების გამოყენებით. გაზომვების მოხერხებულობისთვის, გადახრების აღმოფხვრის შესაძლებლობის უზრუნველსაყოფად, გამოიყენება შეცდომების სხვადასხვა კლასიფიკაცია. განვიხილოთ ძირითადი ჯგუფები.
გამოხატვის მეთოდი
თუ საზომი ხელსაწყოების შეცდომებს ამ საფუძველზე დავახარისხებთ, შეგვიძლია გამოვყოთ:
- აბსოლუტური გადახრები. ისინი გამოიხატება გასაზომი რაოდენობის ერთეულებში.
- ფარდობითი გადახრა. იგი გამოიხატება აბსოლუტური შეცდომის და გაზომვის შედეგის შეფარდებით ან გასაზომი რაოდენობის რეალური მნიშვნელობით.
- შემცირებული გადახრა. ეს არის გამოხატული ფარდობითი შეცდომასაზომი ხელსაწყოს აბსოლუტური გადახრის შეფარდება და მუდმივ ინდიკატორად აღებული მნიშვნელობა შესაბამისი გაზომვის მთელ დიაპაზონში. მისი არჩევანი ეფუძნება GOST 8.009-84.
ბევრი საზომი ინსტრუმენტისთვის დადგენილია სიზუსტის კლასი. მოცემული შეცდომა დანერგილია, რადგან ფარდობითი მნიშვნელობა ახასიათებს გადახრას მხოლოდ სკალის კონკრეტულ წერტილში და დამოკიდებულია გაზომილი მნიშვნელობის პარამეტრზე.
პირობები და წყაროები
ამ კრიტერიუმების მიხედვით შეცდომების კლასიფიკაციაში გამოიყოფა ძირითადი და დამატებითი გადახრები.
პირველი არის საზომი ხელსაწყოების შეცდომები გამოყენების ნორმალურ პირობებში. ძირითადი გადახრები გამოწვეულია კონვერტაციის ფუნქციის არასრულყოფილებით, მოწყობილობების თვისებების არასრულყოფილებით. ისინი ასახავს განსხვავებას ნორმალურ პირობებში მოწყობილობის რეალურ კონვერტაციის ფუნქციასა და ნომინალურს შორის (დადგენილია მარეგულირებელ დოკუმენტებში (ტექნიკური პირობები, სტანდარტები და ა.შ.)).
დამატებითი შეცდომები ჩნდება, როდესაც მნიშვნელობა გადახრის ნორმის მნიშვნელობიდან ან ნორმალიზებული ზონის საზღვრებს სცილდება.
ნორმალური პირობები
შემდეგი ნორმალური პარამეტრები განსაზღვრულია ნორმატიულ დოკუმენტაციაში:
- ჰაერის ტემპერატურა 20±5 გრადუსი.
- ფარდობითი ტენიანობა 65±15%.
- ქსელის ძაბვა 220±4, 4 ვ.
- ენერგიის სიხშირე 50±1Hz.
- არ არის მაგნიტური ან ელექტრული ველი.
- მოწყობილობის ჰორიზონტალური პოზიცია ±2 გრადუსიანი გადახრით.
სიზუსტის კლასი
გადახრების ტოლერანტობის ზღვრები შეიძლება გამოიხატოს ფარდობით, აბსოლუტურ ან შემცირებულ შეცდომით. იმისათვის, რომ შევძლოთ აირჩიოთ ყველაზე შესაფერისი საზომი ხელსაწყო, შედარება ხდება მათი განზოგადებული მახასიათებლის - სიზუსტის კლასის მიხედვით. როგორც წესი, ეს არის დასაშვები ძირითადი და დამატებითი გადახრების ზღვარი.
სიზუსტის კლასი საშუალებას გაძლევთ გაიგოთ იმავე ტიპის საზომი ხელსაწყოების შეცდომების საზღვრები. თუმცა, ეს არ შეიძლება ჩაითვალოს თითოეული ასეთი ხელსაწყოს მიერ განხორციელებული გაზომვების სიზუსტის პირდაპირ ინდიკატორად. ფაქტია, რომ გაზომვის შეცდომების კლასიფიკაციაზე გავლენას ახდენს სხვა ფაქტორებიც (პირობები, მეთოდი და ა.შ.). ეს გარემოება გასათვალისწინებელია საზომი ხელსაწყოს არჩევისას ექსპერიმენტისთვის მითითებული სიზუსტის მიხედვით.
სიზუსტის კლასის მნიშვნელობა აისახება ტექნიკურ პირობებზე, სტანდარტებში ან სხვა მარეგულირებელ დოკუმენტებში. საჭირო პარამეტრი შეირჩევა სტანდარტული დიაპაზონიდან. მაგალითად, ელექტრომექანიკური მოწყობილობებისთვის, შემდეგი მნიშვნელობები ითვლება ნორმატიულად: 0, 05, 0, 1, 0, 2 და ა.შ.
გაზომვის ხელსაწყოს სიზუსტის კლასის მნიშვნელობის გაცნობით, შეგიძლიათ იპოვოთ აბსოლუტური გადახრის დასაშვები მნიშვნელობა საზომი დიაპაზონის ყველა ნაწილისთვის. ინდიკატორი ჩვეულებრივ გამოიყენება უშუალოდ მოწყობილობის მასშტაბზე.
ცვლილების ბუნება
ეს ფუნქცია გამოიყენება სისტემატური შეცდომების კლასიფიკაციისას. ეს გადახრები რჩებამუდმივი ან ცვლილება გარკვეული შაბლონების მიხედვით გაზომვების შესრულებისას. ამ კლასიფიკაციაში გამოყავით შეცდომების ტიპები, რომლებსაც აქვთ სისტემატური ხასიათი. ესენია: ინსტრუმენტული, სუბიექტური, მეთოდოლოგიური და სხვა გადახრები.
თუ სისტემატური შეცდომა უახლოვდება ნულს, ამ სიტუაციას სისწორე ეწოდება.
მეტროლოგიაში გაზომვის შეცდომების კლასიფიკაციაში ასევე გამოიყოფა შემთხვევითი გადახრები. მათი წარმოშობის წინასწარმეტყველება შეუძლებელია. შემთხვევითი შეცდომები არ არის პასუხისმგებელი; ისინი არ შეიძლება გამოირიცხოს გაზომვის პროცესიდან. შემთხვევითი შეცდომები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს კვლევის შედეგებზე. გადახრები შეიძლება შემცირდეს განმეორებითი გაზომვებით, შედეგების შემდგომი სტატისტიკური დამუშავებით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, განმეორებითი მანიპულაციების შედეგად მიღებული საშუალო მნიშვნელობა უფრო ახლოს იქნება რეალურ პარამეტრთან, ვიდრე ერთი გაზომვით მიღებული. როდესაც შემთხვევითი გადახრა ახლოს არის ნულთან, ისინი საუბრობენ საზომი მოწყობილობის მაჩვენებლების კონვერგენციაზე.
შეცდომების კიდევ ერთი ჯგუფი კლასიფიკაციაში - გამოტოვებული. ისინი, როგორც წესი, დაკავშირებულია ოპერატორის მიერ დაშვებულ შეცდომებთან ან გარე ფაქტორების გავლენის გარეშე. შეცდომები ჩვეულებრივ გამორიცხულია გაზომვის შედეგებიდან, არ არის გათვალისწინებული მიღებული მონაცემების დამუშავებისას.
დამოკიდებულება სიდიდეზე
გადახრა შეიძლება არ იყოს დამოკიდებული გაზომილ პარამეტრზე ან იყოს მისი პროპორციული. შესაბამისად, მეტროლოგიაში შეცდომების კლასიფიკაციაში, დანამატი დამრავლობითი გადახრები.
ამ უკანასკნელს ასევე მოიხსენიებენ, როგორც მგრძნობელობის შეცდომებს. დანამატის გადახრები ჩვეულებრივ ჩნდება პიკაპების, საყრდენების ვიბრაციების, ხახუნის და ხმაურის გამო. გამრავლების შეცდომა დაკავშირებულია საზომი ხელსაწყოების ცალკეული ნაწილების რეგულირების არასრულყოფილებასთან. ეს, თავის მხრივ, შეიძლება გამოწვეული იყოს სხვადასხვა მიზეზით, მათ შორის ფიზიკური და ტექნიკის მოძველებით.
მახასიათებლების ნორმალიზაცია
ეს ტარდება იმის მიხედვით, თუ რომელი გადახრაა მნიშვნელოვანი. თუ დანამატის შეცდომა მნიშვნელოვანია, ლიმიტი ნორმალიზდება შემცირებული გადახრის სახით, თუ ის მრავლობითია, გამოიყენება ცვლილების ფარდობითი სიდიდის ფორმულა.
ეს არის ნორმალიზაციის მეთოდი, რომელშიც ორივე ინდიკატორი შესადარებელია, ანუ დასაშვები ძირითადი განსხვავების ზღვარი გამოიხატება ორმხრივი ფორმულით. მაშასადამე, სიზუსტის კლასის ინდიკატორი ასევე შედგება 2 რიცხვისგან c და d პროცენტებში, გამოყოფილი ხაზებით. მაგალითად, 0.2/0.01 პირველი რიცხვი ასახავს შედარებით შეცდომას ნორმალურ პირობებში. მეორე ინდიკატორი ახასიათებს მის ზრდას X-ის მნიშვნელობის ზრდით, ანუ ასახავს დანამატის შეცდომის გავლენას.
გაზომილი ინდიკატორის ცვლილებების დინამიკა
პრაქტიკაში გამოიყენება შეცდომების კლასიფიკაცია, რომელიც ასახავს გაზომილი რაოდენობის ცვლილებების ბუნებას. იგი მოიცავს გადახრების გამოყოფას:
- სტატიკური. ასეთი შეცდომები წარმოიქმნება გაზომვისას ნელა იცვლება ანსაერთოდ არ იცვლება.
- დინამიური. ისინი ჩნდებიან ფიზიკური სიდიდეების გაზომვისას, რომლებიც დროთა განმავლობაში სწრაფად იცვლება.
დინამიური გადახრა განპირობებულია მოწყობილობის ინერციით.
გადახრების შეფასების მახასიათებლები
შეცდომების ანალიზისა და კლასიფიკაციის თანამედროვე მიდგომები ეფუძნება პრინციპებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ გაზომვების ერთგვაროვნების მოთხოვნებთან შესაბამისობას.
შეფასების და კვლევის მიზნების მისაღწევად, გადახრა აღწერილია მოდელის გამოყენებით (შემთხვევითი, ინსტრუმენტული, მეთოდოლოგიური და ა.შ.). ის განსაზღვრავს მახასიათებლებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას შეცდომის თვისებების რაოდენობრივად დასადგენად. ინფორმაციის დამუშავების პროცესში აუცილებელია ასეთი მახასიათებლების შეფასების მოძიება.
მოდელი არჩეულია მისი წყაროების, მათ შორის ექსპერიმენტის დროს მიღებული მონაცემების გათვალისწინებით. მოდელები იყოფა არადეტერმინისტულ (შემთხვევით) და დეტერმინისტებად. ეს უკანასკნელი, შესაბამისად, შესაფერისია სისტემატური გადახრებისთვის.
შემთხვევითი შეცდომის ზოგადი მოდელი არის მნიშვნელობა, რომელიც ახორციელებს ალბათობის განაწილების ფუნქციას. გადახრის მახასიათებლები ამ შემთხვევაში იყოფა ინტერვალებად და წერტილებად. გაზომვის შედეგების შეცდომის აღწერისას ჩვეულებრივ გამოიყენება ინტერვალის პარამეტრები. ეს ნიშნავს, რომ ლიმიტები, რომლებშიც შეიძლება განთავსდეს გადახრა, განისაზღვრება, როგორც გარკვეული ალბათობის შესაბამისი. ასეთ სიტუაციაში საზღვრებს ნდობა ეწოდება, ალბათობას კი, შესაბამისად, ნდობა.
ქულის მახასიათებლები გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც არ არის საჭირო ან შესაძლებლობა შეფასდეს გადახრის ნდობის ზღვრები.
შეფასების პრინციპები
გადახრის შეფასებების არჩევისას გამოიყენება შემდეგი დებულებები:
- დახასიათებულია შერჩეული მოდელის ინდივიდუალური პარამეტრები და თვისებები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ გადახრის მოდელებს აქვთ რთული სტრუქტურა. ბევრი პარამეტრი გამოიყენება მათ აღსაწერად. მათი განსაზღვრა ხშირად ძალიან რთულია და ზოგიერთ სიტუაციაში შეუძლებელიც კი. გარდა ამისა, ხშირ შემთხვევაში, მოდელის სრული აღწერა შეიცავს ზედმეტ ინფორმაციას, ხოლო ინდივიდუალური მახასიათებლების ცოდნა სავსებით საკმარისი იქნება ამოცანების განსახორციელებლად და ექსპერიმენტის მიზნების მისაღწევად.
- გადახრების შეფასებები განისაზღვრება დაახლოებით. მახასიათებლების სიზუსტე შეესაბამება გაზომვების მიზანს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ შეცდომა ახასიათებს მხოლოდ შედეგის გაურკვევლობის ზონას და მისი საბოლოო სიზუსტე არ არის საჭირო.
- გადახრა სჯობს გაზვიადებას, ვიდრე დაუფასებლობას. პირველ შემთხვევაში, გაზომვის ხარისხი შემცირდება, მეორე შემთხვევაში, სავარაუდოა მიღებული შედეგების სრული ცვეთა.
შეაფასეთ შეცდომები გაზომვამდე ან მის შემდეგ. პირველ შემთხვევაში მას აპრიორი ეწოდება, მეორეში - უკანა..
