Chyby soustavné a náhodné
Při rozboru původu chyb, vyloučíme-li chyby hrubé, které jsou způsobeny nepozorností, přehlédnutím, zjistíme, že je lze rozdělit do dvou skupin:
- Chyby soustavné (systematické),
- Chyby náhodné (nahodilé).
Chyby soustavné rozdělujeme do tří skupin:
- Chyby metody, zaviněné tím, že vycházíme z předpokladu, o němž předem víme, že je nesprávný. Jako příklad můžeme uvést předpoklad nekonečného vnitřního odporu voltmetru nebo nulového vnitřního odporu ampérmetru při přímých způsobech měření odporů nebo předpoklad, že vodík se při termodynamickém měření teploty chová jako ideální plyn.
- Chyby měřicích přístrojů, které jsou způsobeny technologickými omezeními přesnosti, se kterou můžeme měřicí přístroje zhotovit. Například měnící se průměr kapiláry v teploměru způsobuje, že teploměr není v celém rozsahu lineární, rovnoramenné váhy nejsou přesně rovnoramenné.
- Chyby osobní. Jako typický příklad lze uvést chyby, které vznikají při měření času, kdy naměřená hodnota závisí na reakční době osoby, která měření provádí. Tato doba je různá u různých jedinců a může se také měnit u stejného jedince v závislosti na řadě okolností (denní doba, únava, psychický stav).
Význačnou vlastností chyb soustavných je, že ovlivňují výsledek vždy stejným směrem, tj. jsou vždy kladné nebo vždy záporné (alespoň v určitém intervalu). Pečlivým rozborem výsledků měření můžeme takovéto chyby odhalit a podniknout opatření, která umožňují tyto chyby vyloučit, nebo alespoň jejich vliv zmenšit. Při termodynamickém měření teploty použijeme místo stavové rovnice ideálního plynu stavové rovnice reálného plynu, při měření napětí bereme v úvahu vnitřní odpor měřidel, použijeme kalibračních grafů nebo tabulek, které korigují nelinearitu měřidel. Chyby osobní omezíme tím, že použijeme více pozorovatelů nebo metody objektivní (elektronické měření času při sportovních závodech).
Chyby nahodilé vznikají působením vlivů neznámých, neovlivnitelných a náhodných. Například náhodné kolísání teploty prostředí, ve kterém se měření provádí, způsobuje kolísání hodnot veličin, které jsou na teplotě závislé. Při každém měření může působit řada elementárních vlivů, které jsou vzájemně nezávislé, a celková chyba je dána jejich kombinací. Způsobují, že výsledky opakovaných měření se od sebe liší a na rozdíl od chyb systematických mohou chyby náhodné být jak kladné tak i záporné.
Blok 0203 - Příklady - chyby měření
(Pro zobrazení odpovědi klikni na otázku.)
1) Pro systematické chyby měření platí, že:2) Určete druh chyb, ke kterému docházi při:
- náhodném kolísání teploty prostředí, ve kterém se provádí měření,
- měření času stopkami,
- zanedbání vnitřního odporu ampérmetru při přímém měření odporů,
- použití teploměru k měření teploty.