Περιεχόμενο
Σε ένα επιστημονικό πείραμα, ένα σταθερό σφάλμα - επίσης γνωστό ως συστηματικό σφάλμα - είναι μια πηγή σφάλματος που προκαλεί την απόκλιση των μετρήσεων από την πραγματική τους αξία. Σε αντίθεση με τα τυχαία σφάλματα, τα οποία προκαλούν αποκλίσεις των μετρήσεων με διαφορετικές ποσότητες - είτε υψηλότερες είτε χαμηλότερες από τις πραγματικές τους τιμές - τα σταθερά σφάλματα προκαλούν το ίδιο ποσό απόκλισης μόνο σε μία κατεύθυνση.
Εντοπισμός σφαλμάτων
Τα σταθερά σφάλματα είναι δύσκολο να εντοπιστούν επειδή παραμένουν αμετάβλητα - υπό την προϋπόθεση βεβαίως ότι οι πειραματικές συνθήκες και όργανα παραμένουν αμετάβλητες - ανεξάρτητα από το πόσες φορές επαναλαμβάνετε ένα πείραμα. Επιπλέον, αν και τα σταθερά σφάλματα εισάγουν μια σταθερή μεροληψία στο μέσο ή στο μέσο των πειραματικών δεδομένων, καμία στατιστική ανάλυση των δεδομένων δεν μπορεί να ανιχνεύσει ένα σταθερό σφάλμα.
Εξάλειψη των Σταθερών Σφαλμάτων
Τα σταθερά σφάλματα μπορούν, ωστόσο, να εντοπιστούν και να εξαλειφθούν με διάφορους τρόπους. Εάν συγκρίνετε τα πειραματικά σας αποτελέσματα με άλλα αποτελέσματα που αποκτήθηκαν από κάποιον άλλο χρησιμοποιώντας διαφορετική διαδικασία ή διαφορετικό εξοπλισμό, μπορεί να διαπιστώσετε ότι εμφανίζεται ένα σταθερό σφάλμα. Ομοίως, μπορεί να διαπιστώσετε ότι η ρύθμιση ή η βαθμονόμηση της διαδικασίας ή του εξοπλισμού σας ή και των δύο είναι απαραίτητη για την επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος. Υπό ορισμένες συνθήκες, ένα ίδιο το όργανο μέτρησης μπορεί να αλλάξει τη φυσική ποσότητα που πρόκειται να μετρήσει. Εάν συνδέσετε ένα βολτόμετρο - μια συσκευή μέτρησης της διαφοράς δυναμικού μεταξύ δύο σημείων - σε ένα κύκλωμα που μεταφέρει χαμηλό ρεύμα ή υψηλή τάση, το ίδιο το βολτόμετρο καθίσταται βασικό στοιχείο του κυκλώματος και επηρεάζει τη μέτρηση της τάσης.
Ακριβείς και ακριβείς μετρήσεις
Σημειώστε τη διαφορά μεταξύ ακριβούς μέτρησης και ακριβούς μέτρησης. Ένα όργανο ή ένα σκάφος με λανθασμένες διαιρέσεις ή βαθμονομήσεις στην κλίμακα μέτρησής του θα παρέχει μια ακριβή μέτρηση, αλλά μία με ένα σταθερό σφάλμα που προκαλείται από την ανακρίβεια των βαθμονομήσεων. Αυτός ο τύπος σταθερού σφάλματος μπορεί να εξαλειφθεί με την πραγματοποίηση της πειραματικής διαδικασίας σε μια ποσότητα αναφοράς - για την οποία είναι ήδη γνωστό το ακριβές αποτέλεσμα - και την εφαρμογή οποιασδήποτε απαραίτητης διόρθωσης σε άγνωστες ποσότητες.
Μηδενικό σφάλμα
Ορισμένοι τύποι συσκευών μέτρησης που περιλαμβάνουν αμπερόμετρα, βολτόμετρα, ρολόγια στάσης και θερμόμετρα μπορεί να υποφέρουν από ένα συγκεκριμένο τύπο σταθερού σφάλματος γνωστό ως "μηδενικό σφάλμα". Ένα αμπερόμετρο - συσκευή μέτρησης ηλεκτρικού ρεύματος σε αμπέρ - θα πρέπει θεωρητικά να διαβάζει ακριβώς το μηδέν όταν δεν ρέει ρεύμα; στην πράξη, όμως, η συσκευή μπορεί να διαβάσει λίγο υψηλότερα ή χαμηλότερα. Αυτός ο τύπος σταθερού σφάλματος είναι εύκολος να διορθωθεί επειδή ακόμη και αν ο εξοπλισμός δεν μπορεί να επαναρυθμιστεί στο μηδέν, το μηδενικό σφάλμα μπορεί να προστεθεί ή να αφαιρεθεί από τυχόν μετέπειτα μετρήσεις.