Erori de Măsurare

Toate masurarile au ca scop determinarea valorilor adevarate ale unor marimi.

Valoarea adevarata, prin ea insasi, este o notiune absoluta si, in general, nu poate fi determinata.Ceea ce se cunoaste intotdeauna este o valoare masurata, afectata in mod inevitabil de erori generate de imperfectiunile aparatelor de masura si de imprecizia de citire a observatorului pe de o parte, iar pe de alta parte de variatiile ce se produc in conditiile de masurare si reglaj ale aparatelor.

Eroarea de masurare se defineste ca diferenta dintre valoarea masurata si valoarea adevarata a marimii masurate.Avand in vedere aceste considerente, se va considera pentru scopuri practice, ca valoare adevarata o valoare masurata cu o incertitudine suficient de mica pentru cerintele unei situatii date. De exemplu, pentru verificarea unui aparat de masura, valoarea considerata adevarata este valoarea etalonului cu care se face verificarea, iar pentru determinarea rezultatului masurarii prin masurari repetate in conditii identice, valoarea presupusa adevarata va fi media sirului de valori.Din cauza celor aratat mai sus, orice masurare este afectata de o incertitudine de masurare, care este intervalul in care se estimeaza, cu o anumita probabilitate (nivel de incredere), ca se afla valoarea adevarata a masurandului.

Rezultatul masurarii trebuie sa fie insotit de indicarea incertitudinii, deoarece in lipsa ei poate sa nu serveasca scopului propus, sau cantitatea de informatie continuta sa fie insuficienta.Pentru evaluarea corecta a incertitudinii de masurare, este necesar sa se identifice natura si sursa erorilor si incertitudinile partiale ce revin acestora.

Din punct de vedere al exprimarii matematice , in vederea evaluarii lor, erorile pot fi :

- Eroare absoluta : , unde : ? este eroarea absoluta, x - valoarea obtinuta in urma masurarii; x0 - valoarea adevarata a masurandului.

- Eroare relativa : ,

- Eroare raportata : care se defineste ca raportul dintre eroarea absoluta si o anumita valoare de referinta, stabilita prin specificatii cum ar fi : intervalul de masurare, limita superioara a intervalului de masurare, lungimea scarii gradate etc. Eroarea raportata se foloseste pentru a putea caracteriza intr-un mod unitar mijloacele de masurare.

5.2. Sursele erorilor de masurare

In timpul procesului de masurare, cand aparatul de masura este pus in legatura cu masurandul, intre acestea apare o interactiune. Pe langa aceasta, mai exista si alti factori care influenteaza masurarea, putand avea efecte si asupra masurandului si asupra aparatului. In consecinta, sursele din care pot proveni erorile de masurare sunt cele prezentate in figura 4.1.

Erorile datorate masurandului sunt denumite si "erori de model", deoarece ele sunt o consecinta a alegerii neadecvate a modelului teoretic care sa reprezinte masurandul. De exemplu, daca se masoara diametrul unei piese cilindrice a carei sectiune nu este perfect circulara, se obtin rezultate diferite dupa pozitia aparatului cu care se face masurarea. Incertitudinea masurarii provine, in acest caz, din imperfectiunea piesei in comparatie cu modelul unui cilindru perfect circular.Masurandul provoaca erori de masurare si prin anumite marimi caracteristice proprii, altele decat marimea care se masoara, care influenteaza aparatul de masurat. Acestea se numesc "marimi (parametri) neinformativi", spre deosebire de marimea care se masoara si care este "marime (parametru) informativ" in procesul respectiv de masurare. Marimile neinformative caracteristice unui obiect fac parte din marimile de influenta.

De exemplu, la masurarea debitului unui lichid, debitmetrul este gradat corect pentru valori date ale vascozitatii si ale densitatii lui; daca acesti parametri neinformativi au alte valori decat cele presupuse, pot aparea erori care au caracter de erori de model, deoarece lichidul se abate de la modelul adoptat, prin valorile diferite ale densitatii si vascozitatii.

Erorile datorate aparatului de masurat sau erorile instrumentale, apar datorita proiectarii si constructiei aparatului de masura. In conditii normale de lucru, limitele erorilor instrumentale sunt cunoscute din documentele care insotesc instrumentul. De aceea erorile instrumentale sunt cel mai usor de evaluat de catre orice utilizator.

Erorile datorate interactiunii obiect-aparat sau erorile de retroactiune sunt provocate de modificarea starii obiectului de catre aparatul de masura, perturbatia produsa ducand la o alta valoare a masurandului decat cea anterioara interactiunii obiect-aparat.

Erorile de interactiune apar intotdeauna la masurarea cu aparate care nu au surse proprii de energie (aparate pasive) si preiau de la obiect energia necesara masurarii. Daca aceasta cantitate de energie este semnificativa in raport cu energia totala a obiectului