Систематические погрешности и определение их в результатах измерений
Систематическими называют погрешности, постоянные по числовому значению и знаку или меняющиеся по какому-либо определенному закону, выражающему погрешность в зависимости от времени или иной независимой переменной. Если появление погрешности обусловлено несовершенством метода измерений или формулой, по которой вычисляют результат, и другими аналогичными факторами и не зависит от качества изготовления применяемых средств измерений, то такие систематические погрешности называют органическими или методическими. Эти погрешности обычно исключают путем введения поправок. Необходимо подчеркнуть, что погрешности, вызванные технологией изготовления средств измерения и их монтажа, и органические погрешности носят принципиально разный характер. Первые (технологические) погрешности по своей сути имеют стохастический характер, а органические погрешности при каждом отдельном значении измеряемой величины (значении входного сигнала прибора) имеют вполне определенное значение, т. е. они являются неслучайными. Если появление погрешностей вызвано неточностью изготовления деталей и узлов прибора, т. е. случайными факторами, то такие погрешности будут систематическими только для конкретного экземпляра прибора, используемого при измерениях. Числовое значение и характер изменения для этих погрешностей можно установить только опытным путем. Поэтому систематические погрешности, появляющиеся в процессе измерения, связанного с использованием конкретного измерительного прибора, могут переходить в разряд случайных, если будет рассматриваться группа таких приборов. Например, неправильная градуировка шкалы прибора, обусловленная только технологическими причинами, вызывает систематическую погрешность в каждом конкретном приборе и случайную в группе аналогичных приборов. В тех случаях, когда систематическая погрешность конкретного экземпляра прибора, результата измерений и т. д. является функцией какой-либо независимой переменной, но при рассмотрении группы аналогичных приборов, результатов измерений и т. д. эта погрешность переходит в разряд случайных, то эти погрешности будут уже не случайными величинами, а случайными функциями. Среднее арифметическое случайной погрешности результата измерений может служить показателем наличия систематической погрешности.
