خطاهای اندازهگیری
اگر کمیتی با وسیله ی اندازهگیری، تعیین شود به دلیل عوامل مختلف که بر اندازه گیری موثر است، مقدار اندازه گیری شده با مقدار حقیقی اختلاف دارد. این اختلاف را خطای اندازهگیری می نامند.
هر چقدر وسیله ی اندازه گیری دقیقتر باشد، اندازه ی خطا کوچکتر است، در اندازه گیری های فیزیکی چنانچه درجه ی دقت معلوم نباشد، اندازه گیری نمیتواند کاملا مورد استفاده قرار گیرد، اطلاع بر حدود خطا از اتلاف وقت آزمایش کننده جلوگیری میکند.
تقسیم بندی خطاها
خطاها از دیدگاه های مختلف دسته بندی می شوند که در زیر به برخی از آنها پرداخته می شود.
خطاهای تصادفی و منظم
عبارت از ثبت ناصحیح نتایج یا محاسبات ناصحیح اعداد و ارقام بدست آمده از آزمون است. تنها راه (Mistake) اشتباه تصادفی و اتفاقی است و (Error) پی بردن به آن وارسی دقیق هر مورد و محاسبه مجدد است. از طرف دیگر خطا می تواند معین یا نامعین باشد. بنابراین، رفع اشتباه از ردیابی و کاهش خطاهای تصادفی آسانتر است. دقت اندازه گیری به عوامل متعددی مانند نوع دستگاه بکار رفته در آزمون و تجربه و تبحر آزمون کننده بستگی دارد. خطا را میتوان از دیدگاههای مختلفی مد نظر قرار داد که از آن جمله به موارد زیر اشاره میشود.
خطاهای قابل اجتناب
این خطاها در نتیجه روش غلط اندازه گیری یا نقص در وسائل و ادوات اندازه گیری و یا خطا در طریقه قرائت رخ میدهد. اینگونه خطاها را میتوان رفع کرد.
خطاهای غیر قابل اجتناب
این خطاها، خطاهایی هستند که می توان حدود آنها را تخمین زد، خطاهای اتفاقی قسمتی از خطاهای غیر قابل اجتناب است، هنگامی که با یک وسیله و ابزار اندازه گیری و در شرایط مشابه، یک عمل اندازه گیری تکرار شود نتایج حاصله در اثر خطای اتفاقی اختلاف پیدا میکند. مثلا اگر طول میله ای را بخواهیم با دقت حدود یک سانتیمتراندازه گیری کنیم در تمام اندازه گیریهای مکرر عددی مانند 15 سانتیمتر بدست میآید، ولی اگر بخواهیم با دقت یک دهم میلیمتر اندازه بگیریم ممکن است به ترتیب نتایجی از قبیل 15.56 و 15.69 و 15.61 و 15.56 و 15.58 و سانتیمتر حاصل شود .اگر به دفعات متعدد آزمایش تکرار شود اغلب نتایج در حول یک مقدار متوسط خواهد بود.
برخی تعاریف در مورد خطاها
خطای ماکزیمم
نمایش دهیم مقدار متوسط عددی xn و ... و x و 2 x اگر نتایج اندازه گیری یک کمیت را با 1
x = (x1 + x2 + … + xn)/n را خطای ماکزیمم گویند. هنگامی که : |xn - x| , … , |x1 - x| را میتوان اندازه آن کمیت اختیار کرد و بزرگترین مقادیر یک یا چند نتیجه اندازهگیری از مقدار متوسط اختلاف اتفاقی قابل ملاحظه داشته باشد در محاسبات مربوط به خطا، خطای متوسط را در نظر می گیرند.
خطای مطلق
x + نمایش داده شود و اندازه حقیقی آن کمیت که برای ما نامعلوم است x اگر نتیجه اندازه گیری برای یک کمیت به است، خطای مطلق اندازه گیری نامیده -Δx که مساوی x - (x+Δx) فرض شود، تفاضل این دو مقدار یعنی Δx می شود .
خطای نسبی
است، خطای نسبی مینامند. Δx/x- نسبت خطای مطلق به اندازه حقیقی کمیت را که مساوی این خطاها دربرگیرنده غیرصحیح بودن و غیردقیق بودن داده هاست.
خطاهای دستگاهی
مانند کالیبراسیون (تنظیم) عقربهها، دقت قرائتهای اندازهگیری حجمی و غیره، صحت ترازوها و امثال آن است.
خطای عملکردی
بر اثر بی دقتی آزمون کننده، افت مواد، یا قرائت ناصحیح ابزار ایجاد می شود.
خطای شخصی
از قضاوت شخصی یا عدم توانائی آزمون کننده مانند کور رنگی و امثال آن حاصل میشود.
خطای مشاهده
آن کمیت را خطای مشاهده مینامند. (accurate) تفاوت بین مقدار مشاهده شده هر کمیت فیزیکی و مقدار صحیح
خطاهای معین
این خطاها قابل ردیابی و قابل اسناد به منبع معین می باشند.
خطاهای نامعین
نیز گفته (random) این خطاها، مطابق قوانین احتمالات و شانس ایجاد میشوند که گاهی به آنها خطاهای تصادفی می شود.
