Błędy pomiaru

Błąd pomiaru jest to różnica pomiędzy wynikiem pomiaru, a rzeczywistą wartością mierzonej wielkości. Można określić następujące rodzaje błędów:

  • grube,
  • systematyczne,
  • przypadkowe,
  • w punkcie kontrolnym,
  • w zerze.

Błąd gruby

Powstaje zwykle na skutek nieuwagi obserwatora lub w wyniku nagłej zmiany warunków pomiaru np. wstrząsy, podmuchy. Przykład błędu grubego pokazuje poniższy zbiór danych:

  1. 45,5010
  2. 45,5009
  3. 45,5012
  4. 45,5080 – błąd gruby /znaczna zmiana +70 jednostek/
  5. 45,5012

Błędu grubego nie należy uwzględniać w analizie serii pomiarów. Zazwyczaj jest on usuwany a pomiar uznany za nieprawidłowy. Można, a nawet trzeba, analizować co było przyczyną powstania tego błędu, aby zminimalizować ryzyko jego ponownego wystąpienia.

Błąd systematyczny

Składnik błędu pomiaru, który przy powtarzaniu pomiarów pozostaje stały lub zmienia się w przewidywalny sposób. Wynika on z niedoskonałości przyrządów i metod pomiarowych. Błędy systematyczne należy uwzględniać, wprowadzając korektę do wyniku, którą może być np. poprawka do wyniku pomiaru. Przykładem błędu systematycznego jest np. błąd wskazania przyrządu pomiarowego, który znajduje się na świadectwie wzorcowania.

Błąd przypadkowy

Błąd przypadkowy jest to składnik błędu pomiaru, który w powtarzalnych pomiarach zmienia się w sposób nieprzewidywalny. Wynika z różnych przypadkowych czynników (np. wahania temperatury, ruchu powietrza, w pobliżu przyrządu pomiarowego). Niepowtarzalność wyników pomiaru tej samej wielkości jest efektem błędu przypadkowego (badanie powtarzalności przyrządu pomiarowego).

Błąd w punkcie kontrolnym

Jest to błąd pomiaru przyrządu pomiarowego lub układu pomiarowego przy określonej wartości wielkości mierzonej. Przykładem są błędy określone podczas wzorcowania przyrządu pomiarowego w określonych punktach. W codziennym użytkowaniu dokonuje się sprawdzenia okresowego przyrządu pomiarowego (czasami po wymaganej adiustacji) za pomocą określonego wzorca roboczego, który to również odnosi się błędu w punkcie kontrolnym. Wskazane jest, aby określonym punktom kontrolnym, przypisane były odpowiednie wzorce.

Błąd w zerze

Jest to błąd pomiaru w punkcie kontrolnym, kiedy określona zmierzona wartość jest równa zeru. Przykładowo,  dla wag elektronicznych błąd ten oznacza stabilność wskazania zerowego. Ta stabilność może mieć znaczenie podczas długotrwałych pomiarów tej samej próbki. Im mniejsza jest masa próbki tym większy udział tzw. ,,błędu zera”. Wskazania zera wagi elektronicznej nie należy utożsamiać z brakiem jakiejkolwiek wartości mierzonej. W rzeczywistości zakres ważenia (0 – Max) pokrywa tylko pewien fragment zakresu pomiarowego wagi. W praktyce ilość działek odczytowych wagi (Max/d) jest znacznie mniejsza od ilości działek przetwornika pomiarowego. Tym samym wskazywany wynik 0,000 jest pewną wartością działek przetwornika pomiarowego wagi.