Θεωρία σφαλμάτων: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

* '''<u>Σφάλματα ανάγνωσης</u>''', τα οποία περιλαμβάνουν τη λανθασμένη ανάγνωση, καταγραφή ή ερμηνεία της ένδειξης μιας κλίμακας, όπως ενός [[Κανόνας (γεωμετρία)|χάρακα]] ή ενός [[βολτόμετρο|βολτομέτρου]]. Τέτοιου είδους λάθη, προερχόμενα από αναλογικά όργανα μέτρησης, μπορούν να περιοριστούν με τη χρήση αντίστοιχων ψηφιακών οργάνων, χωρίς αυτό να σημαίνει, ότι τα τελευταία είναι ελεύθερα σφαλμάτων ανάγνωσης. Επομένως, δεν υπάρχει μέτρηση χωρίς σφάλμα. Επιμέρους κατηγορίες σφαλμάτων ανάγνωσης είναι οι ακόλουθες:▼

** '''Σφάλματα διακριτικής ικανότητας:''' Αυτά υπεισέρχονται στις μετρήσεις, όταν ο δείκτης του οργάνου βρίσκεται μεταξύ δύο υποδιαιρέσεων της κλίμακας, οπότε είναι αδύνατη η εκτίμηση της μέτρησης με ακρίβεια μεγαλύτερη, από τη διακριτική ικανότητα, που παρέχει το όργανο. Επίσης, το πάχος της γραμμής, που αντιστοιχεί στην υποδιαίρεση της κλίμακας μπορεί να αποτελέσει πηγή εσφαλμένης εκτίμησης, γι' αυτό προτιμούνται λεπτές γραμμές διαμέρισης της κλίμακας. Προκειμένου για ψηφιακή ένδειξη, η διακριτική ικανότητα εξαντλείται στο τελευταίο ψηφίο, το οποίο μπορεί να ταλαντεύεται μεταξύ διαφορετικών τιμών. Γενικά, ως σφάλμα διακριτικής ικανότητας, θεωρείται το μισό της μικρότερης υποδιαίρεσης που φέρουν τα αναλογικά όργανα μέτρησης, ή η τάξη μεγέθους του τελευταίου ψηφίου των ψηφιακών οργάνων μέτρησης.▼

** '''Σφάλματα παράλλαξης:''' Εάν η ένδειξη γίνεται με τη βοήθεια βελόνας, χρειάζεται σωστή οπτική γωνία για τη σωστή ανάγνωση, αλλιώς η μέτρηση θα είναι λάθος. Για την αποφυγή αυτού του σφάλματος, τα όργανα αυτά διαθέτουν [[κάτοπτρο]]. Η οπτική γωνία είναι σωστή, όταν δε φαίνεται το κατοπτρικό της είδωλο.▼

** '''Σφάλματα μελετητών:''' Αυτά εισάγονται κατά την εκτίμηση των μετρήσεων και περιλαμβάνουν τις παρανοήσεις ψηφίων ή συμβόλων, όπως η ανάγνωση ενός κακογραμμένου 0 ως 6 ή η ανάγνωση λ.χ. του ''ε'' (της [[διηλεκτρική σταθερά|διηλεκτρικής σταθεράς]]), σαν ''e'' (τη [[Λέοναρντ Όιλερ#Συνεισφορές στα μαθηματικά και τη φυσική|σταθερά του Όιλερ]]).▼

* '''<u>Σφάλματα των οργάνων</u>''', που οφείλονται σε περιορισμούς μετρήσεων, δυσλειτουργία από λάθος της κατασκευής, ή υπολειτουργία λόγω φθοράς από το χρόνο ή τη συχνή χρήση. Σε αυτά περιλαμβάνονται:▼

** '''Σφάλματα βαθμονόμησης:''' Αυτά εισάγονται όταν οι ενδείξεις της κλίμακας δεν αντιστοιχούν στις πραγματικές τιμές του μετρούμενου μεγέθους, όπως π.χ. ένας μεταλλικός χάρακας, που βρίσκεται σε πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Τέτοια σφάλματα διορθώνονται με τη συχνή σύγκριση των οργάνων με πρότυπα ομοειδή όργανα<ref>Μπεθάνης Κ., Καρπούζας Μ. & Τζαμαλής Π., "ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ", Φυλλάδιο Θεωρίας Εργαστηρίου Φυσικής, Τμήματος Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, ΑΘΗΝΑ 2013 -14, https://www.aua.gr/fysiki/ekpaideysh_erg_fys/fylladio%20theorias.pdf</ref>.▼

** '''Σφάλματα μετάθεσης του μηδενός:''' Αυτά σημειώνονται, όταν η αρχή της μέτρησης δεν συμπίπτει με την ένδειξη "μηδέν" του οργάνου, με αποτέλεσμα η τελική μέτρηση να υπολείπεται ή να υπερτερεί της πραγματικής τιμής, όπως λ.χ. ο μη μηδενισμός του ζυγού πριν τη ζύγιση ή η μη σύμπτωση των κλιμάκων ενός [[βερνιέρος| βερνιέρου]], όταν οι σιαγόνες του εφάπτονται. Εφόσον πρόκειται για συστηματικό σφάλμα, η μετάθεση του μηδενός πρέπει να λαμβάνεται υπ’όψη κατά τις μετρήσεις και να γίνεται προσθετική ή αφαιρετική διόρθωση, ανάλογα.▼

* '''Σφάλματα ορίων μέτρησης οργάνου:''' Κάθε όργανο έχει μία ελάχιστη και μία μέγιστη τιμή, ενώ δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση μικρότερων ή μεγαλύτερων τιμών. Η ελάχιστη τιμή που μπορεί να μετρηθεί με το όργανο είναι το ελάχιστο δυνατό σφάλμα της μέτρησης.▼

* Σφάλματα του κατασκευαστή: Κάθε όργανο μέτρησης αναγράφει, συνήθως, την ακρίβεια, που δίνει ο κατασκευαστής. Ιδανικά, το σφάλμα που οφείλεται στην ακρίβεια του οργάνου πρέπει να είναι μικρότερο από το σφάλμα ανάγνωσης, ώστε το πρώτο να θεωρείται αμελητέο. Εάν, όμως, το σφάλμα ακρίβειας του κατασκευαστή είναι της ίδιας ή μεγαλύτερης τάξης του σφάλματος ανάγνωσης, τότε πρέπει να κρατηθεί το πρώτο και να αγνοηθεί το δεύτερο. ▼

* '''<u>Σφάλματα λόγω στρογγυλοποίησης</u>''' εισάγονται ύστερα από υπολογισμούς κατά την επεξεργασία μετρήσεων, όταν ορισμένες τιμές πρέπει να στρογγυλοποιηθούν ανάλογα με το αντίστοιχο σφάλμα τους στο πρώτο σημαντικό ψηφίο. Προκειμένου να αποφευχθούν τέτοιους είδους σφάλματα, διατηρούνται δύο σημαντικά ψηφία, κατά τους υπολογισμούς.▼