خطاهای اندازه گیری ,

اختلاف بین مقدار اندازه گیری شده ی کمیت و مقدار واقعی آن را خطای اندازه گیری می گویند.
چون مقدار واقعی را نمی توان تعیین کرد در عمل از مقدار واقعی قراردادی استفاده می شود. مقدار واقعی در یک آزمایش کامل به دست می آید. آزمایش کامل، آزمایشی بدون خطاست اما در عمل هیچ اندازه گیری مصون از خطا نیست. وجود خطا امری اجتناب ناپذیر است بنابراین لازم است نتایج اندازه گیری را هوشمندانه تفسیر نمود.لذا شناخت و ارزیابی کامل خطاها ضرورت دارد.

خطای مطلق اندازه گیری برابر است با مقدار اندازه گیری شده منهای مقدار واقعی

🔸خطای مطلق، درستی اندازه گیری را به طور مناسب نشان نمی دهد. برای مثال ولتاژ اندازه گیری شده در حدود 1000ولت است خطای 2ولت ناچیز است در حالی که اگر ولتاژ اندازه گیری شده در حدود 10 ولت باشد همین خطای 2ولت، خطای بسیار زیادی است. بنابراین کیفیت اندازه گیری بوسیله خطای نسبی یعنی نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده توصیف می شود.

بطور معمول خطاهای اندازه گیری به سه دسته زیر تقسیم می شوند:
خطای عمده (gross error)
خطای سیستماتیک (systematic error)
خطای تصادفی (random error)

🔴خطای عمده :
🔸این نوع خطاها بیشتر از خطاهای انسانی شامل خواندن مقدار نشاندهی دستگاه اندازه گیری، ثبت و محاسبه نتایج اندازه گیری ناشی می شوند. به هر حال تا وقتی انسان در انجام فرایند اندازه گیری دخالت دارد، مقداری خطای عمده اجتناب ناپذیر است.

🔴خطای سیستماتیک:
🔸میانگین نتایج حاصل از انجام تعداد نامحدودی اندازه گیری یک اندازه ده در شرایط تکرارپذیر منهای مقدار واقعی آن اندازه ده.

🔸خطای سیستماتیک از روشهای ناقص، تجهیزات کالیبره نشده یا برخی از متغیرها که نتیجه اندازه گیری را هربار با مقدار ثابتی تغییر می دهند، ناشی می شود. خطای سیستماتیک می تواند شناخته یا ناشناخته باشد. یک خطای سیستماتیک معلوم یا معین، بایاس نامیده می شود. دومثال بارز از خطای سیستماتیک، خطای دستگاه اندازه گیری و خطای روش اندازه گیری است.
🔺خطای سیستماتیک برابر است با خطا منهای خطای تصادفی.
🔺خطای سیستماتیک و عوامل آن را نیز همانند مقدار واقعی نمی توان به طور کامل شناخت.

🔴خطای تصادفی:
🔸نتیجه اندازه گیری منهای میانگین نتایجی که از انجام تعداد نامحدودی اندازه گیری یک اندازه ده در شرایط تکرارپذیر به دست می آید. خطای تصادفی از شرایط کنترل ناپذیر آزمایش و منابع ناشناخته ناشی می شود.این خطا در هربار اندازه گیری، نتیجه اندازه گیری را با مقداری متفاوت تغییر می دهد. دیده شده است که نتایج اندازه گیری حتی پس از درنظر گرفتن تمام خطاهای سیستماتیک از یک خوانده به خوانده دیگر تغییر می کند. هریک از عوامل ایجاد کننده خطای تصادفی یک متغیر تصادفی است بنابراین این برای بررسی خطای تصادفی از قوانین آمار و احتمالات استفاده می شود. با مطالعه آماری می توان به بهترین تخمین از کمیت اندازه گیری شونده دست یافت.
خطای تصادفی برابر است با خطا منهای خطای سیستماتیک
از آنجا که تعداد اندازه گیری هایی که می توان انجام داد محدود است خطای تصادفی را فقط با تخمین می توان تعیین کرد.