1864815163

BŁĘDY SPOSTRZEŻEŃ. ICH RODZAJE I CHARAKTERYSTYKA

W zależności od źródeł powstawania i charakteru skażenia przez błędy pomiarowe rezultatów pomiarów wyróżnić można trzy grupy błędów:

1)    Błędy grube (tzw. omyłki) - mają duże wartości liczbowe i są spowodowane niedyspozycją lub nieuwagą obserwatora, który z tych powodów może odczytać lub zapisać inny wynik niż wskazuje przyrząd.

Zastąpienie ręcznego notowania obserwacji w dziennikach potowych przez elektroniczny zapis danych pomiarowych w nośnikach pamięci znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo popełnienia błędów grubych.

Błędy grube powinny być bezwzględnie wyeliminowane z materiału obserwacyjnego przed przystąpieniem do wyrównania spostrzeżeń

2)    Błędy systematyczne - powstają wskutek działania ustalonych prawidłowości w określonych warunkach pomiaru. Ich źródła mogą wynikać z następujących przyczyn:

■    instrumentalnych, spowodowanych wadami instrumentów (przymiarów, dalmierzy, teodolitów, niwelatorów),

■    osobowych, związanych ze stałymi nawykami obserwatora, wykazującego skłonność do błędnego celowania lub tendencyjnego szacowania odczytów, zmierzającego do ich systematycznego zwiększania lub zmniejszania,

■    środowiskowych, wynikających z działania znanych praw związanych z określonymi warunkami pomiaru (np. nieuwzględnienie rozszerzalności termicznej taśmy, wpływ na pomiar kątów refrakcji atmosferycznej lub bocznego oświetlenia celu).

Błędy systematyczne są stałe co do znaku i wartości liczbowej, jednakowo obarczając powtarzające się obserwacje.

Błędy systematyczne zmienne to np. sinusoidalny wpływ mimośrodu alidady.

Błędy systematyczne usuwa się w miarę możliwości ich ujawnienia, co niestety nie zawsze jest wykonalne.

3)    Błędy przypadkowe - mają charakter losowy i w przeciwieństwie do wcześniej wymienionych błędów, są niemożliwe do wyznaczenia i wyeliminowania ze względu na ich losową zmienność co do wartości liczbowej oraz znaku.

Prawdopodobieństwo popełnienia błędów przypadkowych ze znakami plus i minus jest jednakowe.

Wynikają z przyczyn trudnych do ścisłego określenia, np.: niedoskonałości instrumentu i wzroku obserwatora, zmiennych warunków zewnętrznych, itp.

Wartość osiąganych błędów można zmniejszyć poprzez: zwiększenie liczby pomiarów, stosowanie dokładniejszych przyrządów i bardziej racjonalnych metod pracy, skracanie czasu trwania obserwacji, wybór korzystnych pór dnia, roku oraz stanu pogody, zapewniających dogodne warunki prac potowych.

Zmniejszenie wpływu błędów przypadkowych na wyniki obserwacji osiąga się poprzez tzw. wyrównanie, które doprowadza spostrzeżenie do wzajemnej matematycznej zgodności oraz umożliwia dokonanie oceny dokładności obserwacji po wyrównaniu.

Pozostałe błędy:

■    Błąd średni - m, stosowany najczęściej do oceny dokładności. Prawdopodobieństwo jego nieprzekroczenia wynosi 0,68, co oznacza, że przeciętnie na trzy błędy przypadkowe obserwacji dwa są od błędu średniego mniejsze, zaś jeden większy.

Na podstawie wartości błędów prawdziwych szeregu n spostrzeżeń jego błąd średni określa się na podstawie wzoru:

■ Błąd graniczny-g, przekroczenie jego jest mało prawdopodobne. Błąd ten wyznacza największą wartość błędu, dopuszczalną dla danego pomiaru i przyjmowany jest zwykle jako trzykrotna wartość błędu średniego, czyli:

Prawdopodobieństwo popełnienia błędu większego od błędu granicznego jest niewielkie i wynosi 1:370.

Niekiedy zamiast błędu 3m w roli błędu granicznego przyjmowany jest także błąd równy podwójnej wartości błędu średniego 2m, którego przekroczenie zdarza się na raz na 22 obserwacje.

■    Błąd względny jest równy średniemu błędowi bezwzględnemu (absolutnemu) m, przypadającemu na całą mierzoną wielkość d i podzielonemu przez wynik pomiaru tej wielkości. Utworzony w ten sposób iloraz doprowadza się do ułamka z licznikiem równym jedności. Błąd względny jest wykorzystywany szczególnie do oceny dokładności pomiarów długości i pola powierzchni.

Np. Średni błąd pomiaru taśmą odcinka o długości lOOm wynosi ±2cm. Błąd względny tego pomiaru wynosi: 7⁼ 10 OOOcm ^{= 1:5000}

■    Błąd przeciętny jest równy średniej arytmetycznej sumy wartości bezwzględnych błędów przypadkowych.