6.6.  Похибки вимірювань

Точність вимірювального приладу – показник, що характеризує ступінь наближення показань приладу до дійсних значень вимірюваної величини. 

Похибка вимірювань буває: абсолютною, відносною та приведеною.

За причиною появи похибка буває: систематичною, випадковою, похибкою наглядача, основною та додатковою. 

Систематична похибка – похибка, що залишається сталою (зумовлена недосконалістю вимірювального приладу, зовнішніми впливами на прилад тощо).

Випадкова похибка – похибка, що постійно змінюється (зумовлена непередбачуваним впливом на процес вимірювання).

Похибка оператора – похибка, зумовлена впливом людського фактора (наприклад, необачність).

Основна похибка – похибка, зумовлена похибкою вимірювальних приладів за їх нормальної експлуатації.

Додаткова похибка – похибка, зумовлена похибкою вимірювальних приладів при відхиленні від умов їх нормальної експлуатації.

Порядок розрахунку величини похибки залежить від виду виміру (прямий або непрямий).

Розрахунок похибок при прямих вимірах. Абсолютна похибка – величина, що є різницею між показаннями приладу і дійсним значенням величини, що вимірюється. Абсолютна похибка при прямому вимірюванні методом безпосередньої оцінки визначається за формулою:

,                                                  (6.13)

де АВ – чисельне значення величини, отримане при вимірі; АД – дійсне значення величини, що вимірюється (під дійсним значенням розуміється значення, виміряне за допомогою приладу більш високого класу точності).

Виправлення – величина, що є зворотною за знаком до абсолютної похибки:

.                                                     (6.14)

Відносна похибка – величина, що показує точність проведеного вимірювання на визначеній ділянці шкали приладу (дорівнює відношенню абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини). Відносна похибка при прямому вимірюванні методом безпосередньої оцінки визначається за формулою:

.                                                         (6.15)

При постійності абсолютної похибки приладу на всіх ділянках шкали відносна похибка буде збільшуватися до початку шкали.

Основна приведена похибка – величина, що застосовується для оцінки похибки приладу за всією його шкалою. Основна приведена похибка – відношення найбільшої абсолютної похибки до номінального значення АН величини, на яку розрахований прилад:

.                                                  (6.16)

Клас точності приладу – найбільша основна приведена похибка. Виділяють класи точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Приналежність приладу до певного класу вказує, що основна похибка приладу на всіх поділках шкали не перевищує значення, зумовленого класом точності цього приладу (наприклад, у приладі класу точності 1 основна похибка, що допускається, дорівнює 1 %).

Розрахунок похибок при непрямих вимірах. При непрямому вимірі похибка обчислюється залежно від того, як визначається невідома величина.

Якщо невідома величина АД визначається сумою або різницею величин В та С, що вимірюються окремо:

,                                                  (6.17)

то в цьому випадку спочатку визначається найбільша можлива абсолютна похибка:

,                                                   (6.18)

а потім відносна похибка виміру:

, [%].                                     (6.19)

Якщо невідома величина АД визначається добутком величин В та С, що вимірюються окремо:

,                                                  (6.20)

то в цьому випадку спочатку визначається найбільша ймовірна відносна похибка виміру величини А:

, [%].                                         (6.21)

а потім з виразу (6.15) визначається абсолютна похибка:

                                                            (6.22)

Значення електричних вимірювань для аналізу небезпечних режимів роботи електричних установок. Вимірювання взагалі й електричні вимірювання зокрема дозволяють зробити висновок про режими роботи різних електричних та технологічних установок, виявити не тільки пожежонебезпечний режим роботи, але й запобігти можливості його виникнення. Наприклад, погіршення властивостей ізоляції електричного кабелю веде до виникнення короткого замикання, яке, у свою чергу, є основною причиною пожеж від електроустановок. Періодичні вимірювання опору ізоляції, які здійснюються за допомогою мегомметра, дозволяють визначити небезпечну ділянку кабелю, своєчасно її відключити та запобігти виникненню пожежі. Періодичність вимірювань регламентується документом "Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів".