Погрешность измерений. Под измерением понимают сравнение количественной характеристики измеряемой величины с эталоном величины

Под измерением понимают сравнение количественной характеристики измеряемой величины с эталоном величины, принятым за единицу. Измерения делят на прямые и косвенные.

Прямые измерения производят приборами, проградуированными в соответствующих единицах. Примерами прямых измерений могут служить измерение массы, времени, температуры.

При косвенных измерениях измеряемая величина определяется из результатов прямых измерений других величин, связанных с измеряемой определенной функциональной зависимостью. Примерами косвенных измерений являются измерение плотности вещества по его массе и объему, измерение потенциала электрода по отношению к потенциалу электрода сравнения и т.д. Физико-химические измерения в своем большинстве являются косвенными.

Точность измерения тем больше, чем меньше относительная погрешность e, представляющая собой соотношение абсолютной погрешности D x_i к самой измеряемой величине .

Абсолютная погрешность результата измерений определяется разностью измеренной и истинной величин .

Повышение точности измерений зачастую связано с увеличением экспериментальных трудностей. Поэтому всегда надо уметь правильно оценивать погрешность измерений, знать их источники и правильно выбирать значения погрешностей, допустимые при решении той или иной задачи.

Точность измерения зависит как от систематических ошибок (правильность), так и от случайных ошибок (воспроизводимость).

Систематические ошибки вызываются факторами, действующими при сколько угодно большом числе измерений, например, неправильная концентрация раствора, сбитая нулевая точка стрелочного прибора, недопустимо грубое округление справочных данных. Исключение или сведение к минимуму систематических ошибок является обязанностью любого исследователя.

Случайные ошибки вызываются непредсказуемыми и поэтому не контролируемыми явлениями. Типичный пример – «ошибка параллакса», которая состоит в том, что показания стрелочного прибора зависят от положения глаза наблюдателя по отношению к стрелке прибора. Случайные ошибки могут возникать за счет погрешностей при приготовлении растворов, определении концентраций. Величина случайной погрешности (случайной ошибки) серии измерений не может быть меньше точности измерительного прибора. Поэтому представление результатов с точностью лучшей, чем погрешность измерительного прибора, является такой же грубой ошибкой, как и полное игнорирование погрешностей или произвольное «округление» результатов до первой или второй значащих цифр.

Особый тип погрешностей составляют промахи (грубые ошибки), чаще всего возникающие по вине экспериментатора. Это грубые ошибки в получении показаний из-за неверного расчета цены деления, грубые ошибки в расчетах и т.д. Необходимо уметь быстро выделять промахи из серии измерений и исключать их из дальнейшего рассмотрения.