Странице сајта
Raspored
Учесници
Општа секција
Електромагнетика
Мјерење електричних величина
Електростатика и кондезатори
Једносмјерна струја
Преквалификација
Drugi razred
Treći razred
Četvrti razred
Opšti predmeti
Nautički tehničar
Špeditersko-agencijski i carinski tehničar
Матура
Преквалификација
Грешке у мјерењу
Ниједно мерење није сасвим тачно, већ увек даје неки приближан резултат. Грешке које се јављају при мерењу вредности физичке величине могу се појавити из различитих разлога, а најчешће су проузроковане поступком мерења и мерним инструментом.
Према карактеру свог понашања при мерењу, грешке се деле на:
1) систематске – настају због несавршености или неисправности мерних инструмената или њихове лоше калибрације. Карактерише их да током више мерења исте мерене величине добијају се исти резултати.
2) случајне – настају због разлога који се не могу контролисати. Током више мерења истом методом добијају се различите вредности за свако поновљено мерење исте мерене величине;
3) грубе – настају непажњом и недостатком стручног знања корисника мерних средстава.
Случајне грешке се смањују ако се мерење понови више пута или се узму измерене вредности неколико мерилаца, па се израчуна средња вредност мерене величине.
Калибрација/Баждарење: Ниједан инструмент није савршен и сви су подложни томе да са временом полако губе на тачности. Стога да би дати мјерни инструмент задржао своју прецизност, периодично је потребно одрадити баждарење или калибрацију. Током баждарења мјери се стандардизована количина неке физичке величине (еталон, 1 метар, 1 волт, 1 ампер итд) утврђује се колико инстурмент одступа од еталона и на основу тога инструмент се подешава тако да се грешка што више уклони.
Према начину изражавања, грешке мерења се деле на:
1) апсолутне,
2) релативне.
Апсолутна грешка мерења представља разлику између резултата мерења (vr) и реалне вредности мерене величине (v0), а изражава се у јединицама мерене величине:
Δ = vr - v0 .
Апсолутна грешка говори колика је грешка мјерења, али нам не даје идеју колика је грешка у односу на мјерену величину. Наиме није исто направити грешку од 1V при мјерењу 5V и 100V.
Релативна грешка нам говори колика је грешка у односу на мјерену вриједност и представља количник апсолутне грешке и мјерене вриједности:
δ = Δ / v0 = (vr - v0) / v0 .
Релативна грешка се изражава у процентима.
Примјер 1:
Мјери се извор напона од 5V. Мјерни инструмент показује 4V. Колика је апсолутна и релативна грешка мјерења.
Апсолутна грешка: Δ = vr - v0 = 4V - 5V = -1V;
Релативна грешка: δ = Δ / v0 = -1V / 5V = -0,2 = 20% .
Примјер 2:
Мјери се извор напона од 100V. Мјерни инструмент показује 99V. Колика је апсолутна и релативна грешка мјерења.
Апсолутна грешка: Δ = vr - v0 = 99V - 100V = -1V;
Релативна грешка: δ = Δ / v0 = -1V / 100V = -0,01 = 1%.
Примјетите да за исту апсолутну грешку у ова два случаја имамо значајну разлику у релативној грешци која нам много боље говори колика је мјерење тачно одрађено. У документацији/упутству који долази са мјерним инструментом, грешка је обично изражена управо у процентима.
Тачност мјерног инструмента:
Као што смо већ рекли сваки инструмент има неку грешку. Ова грешка је обично дана у упутству. На примјер на следећи начин је дата тачност мјерења једносмјерног напона универзалним мјерним инструментом Emos EM391 у његовом упутству:
За сваки мјерни опсег (Range) дата је његова тачност (Accuracy). Линија изнад табеле која каже "+/- (% of Reading) + (Number of Least Significant Digits)" нам говори да је тачност изражена као проценат измјерене величине.
Примјер:
Унимером EM391 користећи мјерни опсег од 20V измјерена је величина од 15,5V. Апсолутна грешка настала због мјерног инструмента је онда:
Δ = 15,5 V * (± 0,8%) = 15,5V * (± 0,008) = ± 0,124 V.
Стога се сматра да је стварна вриједност негдје између 15,5-0,124=15,376V и 15,5+0,124=15,624V.
Ово се обично једноставније пише као U = 15,5 ± 0,124 V.
А шта значи ово "Number of Least Significant Digits"?
"Number of Least Significant Digits" буквално значи "Број цифара најнижег значаја". Наиме EM391 је дигиталан мјерни инструмент те вриједности представља на дигиталном дисплеју. Ако дисплеј показује 15,50 онда је ова 0 на крају цифра најнижег значаја.
У овом случају када се мјери 15,5V опсегом 20V, дисплеј би требао да покаже 15,50 (Resolution/Резолуција тј. вриједност најмање цифре је 10mV тј. 0,01V) али у потпуности независно од претходно приказане тачности сам дисплеј би могао да на последњој цифри прикаже цифру 5 већу или мању.
Те би стога ову измјерену величину требали записати као U = 15,5 ± (0,124 + 0,01*5) V = 15,5 ± 0,174 V.
Ово баш и није неки претјерано прецизан инструмент, што није изненађујуће знајући да кошта мање од 15€.