Совет 1: Как найти абсолютную и относительную погрешность

При измерении какой-либо величины всегда есть некоторое отклонение от истинного значения, поскольку ни один прибор не может дать точного результата. Для того, чтобы определить возможные отклонения полученных данных от точного значения, используют понятия относительной и абсолютной погрешности.
Вам понадобится
  • - результаты измерений;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
В первую очередь, проведите несколько измерений прибором одной и той же величины, чтобы иметь возможность посчитать действительное значение. Чем больше будет проведено измерений, тем точнее будет результат. Например, взвесьте яблоко на электронных весах. Допустим, вы получили результаты 0,106, 0,111, 0,098 кг.
2
Теперь посчитайте действительное значение величины (действительное, поскольку истинное найти невозможно). Для этого сложите полученные результаты и разделите их на количество измерений, то есть найдите среднее арифметическое. В примере действительное значение будет равно (0,106+0,111+0,098)/3=0,105.
3
Для расчета абсолютной погрешности первого измерения вычитайте из результата действительное значение: 0,106-0,105=0,001. Таким же образом вычислите абсолютные погрешности остальных измерений. Обратите внимание, независимо от того, получится результат с минусом или с плюсом, знак погрешности всегда положительный (то есть вы берете модуль значения).
4
Чтобы получить относительную погрешность первого измерения, разделите абсолютную погрешность на действительное значение: 0,001/0,105=0,0095. Обратите внимание, обычно относительная погрешность измеряется в процентах, поэтому умножьте полученное число на 100%: 0,0095х100%=0,95%. Таким же образом считайте относительные погрешности остальных измерений.
5
Если истинное значение уже известно, сразу принимайтесь за расчет погрешностей, исключив поиск среднего арифметического результатов измерений. Сразу вычитайте из истинного значения полученный результат, при этом вы найдете абсолютную погрешность.
6
Затем делите абсолютную погрешность на истинное значение и умножайте на 100% - это будет относительная погрешность. Например, количество учеников 197, но его округлили до 200. В таком случае рассчитайте погрешность округления: 197-200=3, относительная погрешность: 3/197х100%=1,5%.

Совет 2: Как посчитать погрешность

Погрешность является величиной, которая определяет возможные отклонения полученных данных от точного значения. Существуют понятия относительной и абсолютной погрешности. Их нахождение - одна из задач математического анализа. Однако на практике более важно бывает посчитать погрешность разброса какого-либо измеряемого показателя. Физические приборы имеют собственную допустимую погрешность. Но не только ее нужно учитывать при определении показателя. Для подсчета погрешности разброса σ необходимо провести несколько измерений данной величины.
Вам понадобится
  • Прибор для измерения нужной величины
Инструкция
1
Измерьте прибором или иным средством измерения нужную вам величину. Повторите измерения несколько раз. Тем больше будет получено значений, тем выше точность определения погрешности разброса. Обычно проводят 6-10 измерений. Запишите полученный набор значений измеряемой величины.
2
Если все полученные значения равны, следовательно, погрешность разброса равна нулю. Если же в ряду есть отличающиеся значения, вычислите погрешность разброса. Для ее определения существует специальная формула.
Как посчитать погрешность
3
Согласно формуле, вычислите сначала среднюю величину <х> из полученных значений. Для этого сложите все значения, а их сумму поделите на количество проводимых измерений n.
4
Определите поочередно разность между каждой полученной величиной и средним значением <х>. Запишите результаты полученных разностей. Затем возведите все разности в квадрат. Найдите сумму данных квадратов. Сохраните последний полученный результат суммы.
5
Вычислите выражение n(n-1), где n - количество проводимых вами измерений. Поделите результат суммы из предыдущего вычисления на полученное значение.
6
Возьмите корень квадратный частного от деления. Это и будет погрешность разброса σ, измеренной вами величины.

Совет 3: Как найти погрешность

Проводя измерения, нельзя гарантировать их точность, любой прибор дает некую погрешность. Чтобы узнать точность измерений или класс точности прибора, необходимо определить абсолютную и относительную погрешность.
Вам понадобится
  • - несколько результатов измерений или другая выборка;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Проведите измерения не менее 3-5 раз, чтобы иметь возможность посчитать действительное значение параметра. Сложите полученные результаты и разделите их на количество измерений, вы получили действительное значение, которое используется в задачах вместо истинного (его определить невозможно). Например, если измерения дали результат 8, 9, 8, 7, 10, то действительное значение будет равно (8+9+8+7+10)/5=8,4.
2
Найдите абсолютную погрешность каждого измерения. Для этого из результата измерения вычитайте действительное значение, знаками пренебрегайте. Вы получите 5 абсолютных погрешностей, по одному для каждого измерения. В примере они будут равны 8-8,4 = 0,4, 9-8,4 =0,6, 8-8,4=0,4, 7-8,4 =1,4, 10-8,4=1,6 (взяты модули результатов).
3
Чтобы узнать относительную погрешность каждого измерения, разделите абсолютную погрешность на действительное (истинное) значение. Затем умножьте полученный результат на 100%, обычно именно в процентах измеряется эта величина. В примере найдите относительную погрешность таким образом: δ1=0,4/8,4=0,048 (или 4,8%), δ2=0,6/8,4=0,071 (или 7,1 %), δ3=0,4/8,4=0,048 (или 4,8%), δ4=1,4/8,4=0,167 (или 16,7%), δ5=1,6/8,4=0,19 (или 19%).
4
На практике для наиболее точного отображения погрешности используют среднее квадратическое отклонение. Чтобы его найти, возведите в квадрат все абсолютные погрешности измерения и сложите между собой. Затем разделите это число на (N-1), где N – количество измерений. Вычислив корень из полученного результата, вы получите среднее квадратическое отклонение, характеризующее погрешность измерений.
5
Чтобы найти предельную абсолютную погрешность, найдите минимальное число, заведомо превышающее абсолютную погрешность или равное ему. В рассмотренном примере просто выберите наибольшее значение – 1,6. Также иногда необходимо найти предельную относительную погрешность, в таком случае найдите число, превышающее или равное относительной погрешности, в примере она равна 19%.
Источники:
  • как найти погрешность измерений

Совет 4: Как найти абсолютную погрешность

Неотъемлемой частью любого измерения является некоторая погрешность. Она представляет собой качественную характеристику точности проведенного исследования. По форме представления она может быть абсолютной и относительной.
Вам понадобится
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Погрешности физических измерений подразделяются на систематические, случайные и грубые. Первые вызываются факторами, которые действуют одинаково при многократном повторении измерений. Они постоянны или закономерно изменяются. Они могут быть вызваны неправильной установкой прибора или несовершенством выбранного метода измерения.
2
Вторые возникают от влияния причин, и случайный характер. К ним можно отнести неправильное округление при подсчете показаний и влияние окружающей среды. Если такие ошибки значительно меньше, чем деления шкалы этого прибора измерения, то в качестве абсолютной погрешности целесообразно взять половину деления.
3
Промах или грубая погрешность представляет собой результат наблюдения, который резко отличается от всех остальных.
4
Абсолютная погрешность приближенного числового значения – это разность между результатом, полученным в ходе измерения и истинным значением измеряемой величины. Истинное или действительное значение наиболее точно отражает исследуемую физическую величину. Эта погрешность является самой простой количественной мерой ошибки. Её можно рассчитать по следующей формуле: ∆Х = Хисл - Хист. Она может принимать положительное и отрицательное значение. Для большего понимания рассмотрим пример. В школе 1205 учащихся, при округлении до 1200 абсолютная погрешность равняется: ∆ = 1200 - 1205 = 5.
5
Существуют определенные правила расчета погрешности величин. Во-первых, абсолютная погрешность суммы двух независимых величин равна сумме их абсолютных погрешностей: ∆(Х+Y) = ∆Х+∆Y. Аналогичный подход применим для разности двух погрешностей. Можно воспользоваться формулой: ∆(Х-Y) = ∆Х+∆Y.
6
Поправка представляет собой абсолютную погрешность, взятую с обратным знаком: ∆п = -∆. Её используют для исключения систематической погрешности.
Источники:
  • как определить абсолютную погрешность

Совет 5: Как рассчитать погрешность измерения

Измерения физических величин всегда сопровождаются той или иной погрешностью. Она представляет собой отклонение результатов измерения от истинного значения измеряемой величины.
Вам понадобится
  • -измерительный прибор:
  • -калькулятор.
Инструкция
1
Погрешности могут возникнуть в результате влияния различных факторов. Среди них можно выделить несовершенство средств или методов измерения, неточности при их изготовлении, несоблюдение специальных условий при проведении исследования.
2
Существует несколько классификаций погрешностей. По форме представления они могут быть абсолютными, относительными и приведенными. Первые представляют собой разность между исчисленным и действительным значением величины. Выражаются в единицах измеряемого явления и находятся по формуле:∆х = хисл- хист. Вторые определяются отношением абсолютных погрешностей к величине истинного значения показателя.Формула расчета имеет вид:δ = ∆х/хист. Измеряется в процентах или долях.
3
Приведенная погрешность измерительного прибора находится как отношение ∆х к нормирующему значению хн. В зависимости типа прибора оно принимается либо равным пределу измерений, либо отнесено к их определенному диапазону.
4
По условиям возникновения различают основные и дополнительные. Если измерения проводились в нормальных условиях, то возникает первый вид. Отклонения, обусловленные выходом значений за пределы нормальных, является дополнительной. Для ее оценки в документации обычно устанавливают нормы, в пределах которых может изменяться величина при нарушении условий проведения измерений.
5
Также погрешности физических измерений подразделяются на систематические, случайные и грубые. Первые вызываются факторами, которые действуют при многократном повторении измерений. Вторые возникают от влияния причин, и случайный характер. Промах представляет собой результат наблюдения, который резко отличается от всех остальных.
6
В зависимости от характера измеряемой величины могут использоваться различные способы измерения погрешности. Первый из них это метод Корнфельда. Он основан на исчислении доверительного интервала в пределах от минимального до максимального результата. Погрешность в этом случае будет представлять собой половину разности этих результатов: ∆х = (хmax-xmin)/2. Еще один из способов – это расчет средней квадратической погрешности.

Совет 6: Как вычислить абсолютную погрешность

Измерения могут проводиться с разной степенью точности. При этом абсолютно точными не бывают даже прецизионные приборы. Абсолютная и относительная погрешности могут быть малы, но в реальности они есть практически всегда. Разница между приближенным и точным значениями некой величины называется абсолютной погрешностью. При этом отклонение может быть как в большую, так и в меньшую сторону.
Вам понадобится
  • - данные измерений;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Перед тем как рассчитывать абсолютную погрешность, примите за исходные данные несколько постулатов. Исключите грубые погрешности. Примите, что необходимые поправки уже вычислены и внесены в результат. Такой поправкой может быть, например, перенос исходной точки измерений.
2
Примите в качестве исходного положения то, что известны и учтены случайные погрешности. При этом подразумевается, что они меньше систематических, то есть абсолютной и относительной, характерных именно для этого прибора.
3
Случайные погрешности влияют на результат даже высокоточных измерений. Поэтому любой результат будет более или менее приближенным к абсолютному, но всегда будут расхождения. Определите этот интервал. Его можно выразить формулой (Xизм- ΔХ)≤Хизм ≤ (Хизм+ΔХ).
4
Определите величину, максимально приближенную к истинному значению. В реальных измерениях берется среднее арифметическое, которое можно найти по формуле, изображенной на рисунке. Примите результат за истинную величину. Во многих случаях в качестве точного принимается показание эталонного прибора.
5
Зная истинную величину измерения, вы можете найти абсолютную погрешность, которую необходимо учитывать при всех последующих измерениях. Найдите величину Х1 – данные конкретного измерения. Определите разность ΔХ, отняв от большего числа меньшее. При определении погрешности учитывается только модуль этой разности.
Обратите внимание
Как правило, на практике абсолютно точное измерение провести не удается. Поэтому за эталонную величину принимается предельная погрешность. Она представляет собой максимальное значение модуля абсолютной погрешности.
Полезный совет
В практических измерениях за величину абсолютной погрешности обычно принимается половина наименьшей цены деления. При действиях с числами за абсолютную погрешность принимается половина значения цифры, которая находится в следующим за точными цифрами разряде.

Для определения класса точности прибора более важным бывает отношение абсолютной погрешности к результату измерений или к длине шкалы.

Совет 7: Как найти относительную погрешность

Погрешности измерений связаны с несовершенством приборов, инструментов, методики. Точность зависит также от внимательности и состояния экспериментатора. Погрешности разделяются на абсолютные, относительные и приведенные.
Инструкция
1
Пусть однократное измерение величины дало результат x. Истинное значение обозначено за x0. Тогда абсолютная погрешность Δx=|x-x0|. Она оценивает абсолютную ошибку измерения. Абсолютная погрешность складывается из трех составляющих: случайных погрешностей, систематических погрешностей и промахов. Обычно при измерении прибором берут в качестве погрешности половину цены деления. Для миллиметровой линейки это будет 0,5 мм.
2
Истинное значение измеряемой величины находится в промежутке (x-Δx ; x+Δx). Короче это записывается как x0=x±Δx. Важно измерять x и Δx в одних и тех же единицах измерения и записывать в одном и том же формате числа, например, целая часть и три цифры после запятой. Итак, абсолютная погрешность дает границы интервала, в котором с некоторой вероятностью находится истинное значение.
3
Относительная погрешность выражает отношение абсолютной погрешности к действительному значению величины: ε(x)=Δx/x0. Это безразмерная величина, она может записываться также в процентах.
4
Измерения бывают прямые и косвенные. В прямых измерениях сразу замеряется искомая величина соответствующим прибором. Например, длина тела измеряется линейкой, напряжение – вольтметром. При косвенных измерениях величина находится по формуле зависимости между ней и замеряемыми величинами.
5
Если результат представляет собой зависимость от трех непосредственно измеряемых величин, имеющих погрешности Δx1, Δx2, Δx3, то погрешность косвенного измерения ΔF=√[(Δx1•∂F/∂x1)²+(Δx2•∂F/∂x2)²+(Δx3•∂F/∂x3)²]. Здесь ∂F/∂x(i) – частные производные от функции по каждой из непосредственно измеряемых величин.
Полезный совет
Промахи – это грубые неточности измерений, возникающие при неисправности приборов, невнимательности экспериментатора, нарушении методики эксперимента. Чтобы уменьшить вероятность таких промахов, при проведении измерений будьте внимательны и подробно расписывайте полученный результат.
Источники:
  • Методические указания к лабораторным работам по физике
  • как найти относительную ошибку

Совет 8: Как вычислить погрешности измерений

Результат любого измерения неизбежно сопровождается отклонением от истинного значения. Вычислить погрешность измерения можно несколькими способами в зависимости от ее типа, например, статистическими методами определения доверительного интервала, среднеквадратического отклонения и пр.
Инструкция
1
Существует несколько причин, по которым возникают погрешности измерений. Это приборная неточность, несовершенство методики, а также ошибки, вызванные невнимательностью оператора, проводящего замеры. Кроме того, часто за истинное значение параметра принимают его действительную величину, которая на самом деле является лишь наиболее вероятной, исходя из анализа статистической выборки результатов серии экспериментов.
2
Погрешность – это мера отклонения измеряемого параметра от его истинного значения. Согласно методу Корнфельда, определяют доверительный интервал, который гарантирует определенную степень надежности. При этом находят так называемые доверительные пределы, в которых колеблется величина, а погрешность вычисляют как полусумму этих значений:∆ = (xmax - xmin)/2.
3
Это интервальная оценка погрешности, которую имеет смысл проводить при небольшом объеме статистической выборки. Точечная оценка заключается в вычислении математического ожидания и среднеквадратического отклонения.
4
Математическое ожидание представляет собой интегральную сумму ряда произведений двух параметров наблюдений. Это, собственно, значения измеряемой величины и ее вероятности в этих точках:М = Σxi•pi.
5
Классическая формула для вычисления среднеквадратического отклонения предполагает расчет среднего значения анализируемой последовательности значений измеряемой величины, а также учитывает объем серии проведенных экспериментов:σ = √(∑(xi – xср)²/(n - 1)).
6
По способу выражения выделяют также абсолютную, относительную и приведенную погрешность. Абсолютная погрешность выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина, и равна разности между ее расчетным и истинным значением:∆x = x1 – x0.
7
Относительная погрешность измерения связана с абсолютной, однако является более эффективной. Она не имеет размерности, иногда выражается в процентах. Ее величина равна отношению абсолютной погрешности к истинному или расчетному значению измеряемого параметра:σx = ∆x/x0 или σx = ∆x/x1.
8
Приведенная погрешность выражается отношением между абсолютной погрешностью и некоторым условно принятым значением x, которое является неизменным для всех измерений и определяется по градуировке шкалы прибора. Если шкала начинается с нуля (односторонняя), то это нормирующее значение равно ее верхнему пределу, а если двусторонняя – ширине всего ее диапазона:σ = ∆x/xn.
Источники:
  • вычисление погрешностей измерений

Совет 9: Какая допустимая погрешность у глюкометра

Самоконтроль при диабете считается важным компонентом лечения. Для измерения сахара крови в домашних условиях используется глюкометр. Допустимая погрешность у этого прибора выше, чем у лабораторных анализаторов гликемии.
Измерение сахара крови необходимо для оценки эффективности лечения диабета и для коррекции дозы препаратов. От назначенной терапии зависит то, сколько раз в месяц потребуется мерить сахар. Иногда забор крови на анализ нужен многократно в течение дня, иногда достаточно 1-2 раз в неделю. Самоконтроль особенно необходим беременным и больным 1 типом диабета.

Допустимая погрешность у глюкометра по мировым стандартам



Глюкометр не считается высокоточным прибором. Он предназначен только для ориентировочного определения концентрации сахара в крови.

Допустимая погрешность у глюкометра по мировым стандартам составляет 20% при гликемии более 4,2 ммоль/л.

Например, если при самоконтроле зафиксирован уровень сахара 5 ммоль/л, то реальное значение концентрации находится в промежутке от 4 до 6 ммоль/л.

Допустимая погрешность у глюкометра в стандартных условиях измеряется в процентах, а не в ммоль/л. Чем выше показатели, тем больше погрешность в абсолютных числах. Например, если сахар крови достигает около 10 ммоль/л, то ошибка не превышает 2 ммоль/л, а если сахар - около 20 ммоль/л, то разница с результатом лабораторного измерения может быть до 4 ммоль/л.
В большинстве случаев глюкометр завышает показатели гликемии.


Стандарты допускают превышение заявленной погрешности измерения в 5% случаев. Это значит, что каждое двадцатое исследование может существенно искажать результаты.

Допустимая погрешность у глюкометров разных фирм



Глюкометры подлежат обязательной сертификации. В сопровождающих прибор документах обычно указаны цифры допустимой погрешности измерений. Если этого пункта нет в инструкции, то погрешность соответствует 20%.

Некоторые производители глюкометров уделяют особое внимание точности измерений. Существуют приборы европейских фирм, которые имеют допустимую погрешность меньше 20%. Наилучший показатель на сегодняшний день составляет 10-15%.

Погрешность у глюкометра при самоконтроле



Допустимая погрешность измерения характеризует работу прибора. На точность исследования влияют и некоторые другие факторы. Неправильно подготовленная кожа, слишком малый или большой объем полученной капли крови, недопустимый температурный режим - все это может приводить к ошибкам.

Только в том случае, если все правила самоконтроля соблюдаются, можно рассчитывать на заявленную допустимую погрешность исследования.
Правила самоконтроля с помощью глюкометра можно узнать у лечащего врача.


Точность глюкометра можно проверить в сервисном центре. Гарантийные обязательства производителей предусматривают бесплатные консультации и устранение неполадок.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500