при проведении лабораторных работ
1. Основные термины, определения и обозначения.
ИЗМЕРЕНИЕ – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения.
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ – измерительные инструменты или приборы, позволяющие сравнивать измеряемую величину с мерой (однородной с измеряемой величиной и принятой за единицу измерения).
ПРЯМОЕ ИЗМЕРЕНИЕ – определение значения физической величины непосредственно с помощью средств измерения.
КОСВЕННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ – определение значения физической величины по формуле, связывающей ее с другими физическими величинами, измеряемыми непосредственно (которые определяются прямыми измерениями).
Пусть А – измеряемая физическая величина
Апр – приближенное значение измеряемой физической величины, полученное путем прямых или косвенных измерений.
∆А – абсолютная погрешность измерения физической величины. Она выражается в тех же единицах измерения, что и сама физическая величина.
∆иА – максимальная абсолютная инструментальная погрешность измерения (погрешность средств измерения). Может быть определена по таблице 1. или по классу точности электроизмерительного прибора.
– класс точности электроизмерительного прибора. Он показывает, сколько процентов составляет абсолютная инструментальная погрешность прибора от всей действующей шкалы прибора :
.
Существуют следующие классы точности стрелочных электроизмерительных приборов:
0,1 0,2 0,5 1,5 2,5 4,0
(при указании класса точности знак ”%” не пишется)
Максимальная “абсолютная” инструментальная погрешность измерения физической величины электроизмерительным прибором определяется по формуле :
.
| Допустимые инструментальные погрешности средств измерения | Таблица 1. | ||||
№ п/п |
Средства измерения
Допустимая инструм-я погрешность
1.
Линейки:
ученическая
± 1 мм
чертежная
± 0,2 мм
инструментальная
± 0,1 мм
демонстрационная
± 0,5 см
Лента измерительная
± 0,5 см
Штангенциркуль
± 0,05 мм
Микрометр
± 0,005 мм
Мензурка
± 1 мл
Гири 4 класса точности
< 0,04 г
Динамометр учебный
± 0,05 Н
Весы учебные
± 0,1 г
Секундомер
±1 с за 30 мин
Барометр анероид
± 3 мм рт ст
Термометр лабораторный
± 1ºС
Амперметр лабораторный
± 0,05 А
Вольтметр лабораторный
± 0,15 В
∆оА – абсолютная погрешность отсчета, равная в большинстве случаев половине цены деления измерительного инструмента (линейки) или прибора (секундомера, вольтметра и т.д.). Эта погрешность обусловлена недостаточно точным считыванием показаний средств измерения.
e ‑ относительная погрешность измерения физической величины, определяемая соотношениями:
‑ в процентах от целого,
или ‑ в долях от целого.
2. Методика определения абсолютных
и относительных погрешностей
Абсолютная погрешность прямых измерений (при отсутствии других погрешностей) складывается из абсолютных погрешностей отсчета и инструментальной погрешности:
Абсолютная погрешность измерения обычно округляется до одной значащей цифры (∆А = 0,17 » 0,2). Приближенное значение физической величины округляют так, чтобы его последняя цифра оказалась в том же разряде, что и цифра погрешности (Апр = 10,332 » 10,3). Относительная погрешность косвенных измерений определяется так, как показано в таблице 2.