計測誤差とは、計測機器から生じる測定誤差のことです。[ 1 ]これは、計測機器の部品の製造公差、計測機器の校正精度、または測定条件と校正条件の差(例えば、測定が校正温度とは異なる温度で行われる)によって発生する可能性があります。
このような誤差は、測定値の読み取り中に発生する誤差、人的ミスによって発生する誤差、測定機器の存在が環境に影響を与えることによって生じる測定環境の変化によって発生する誤差など、他の原因によって発生する誤差とは異なるものとみなされます。
他のすべての誤差と同様に、計測器の誤差も様々な種類があり、全体の誤差は個々の誤差の合計となる。
他の誤差と同様に、測定器の誤差も、測定の繰り返しにおける誤差の挙動に基づいて、以下の種類に分類することができます。
系統誤差とは、同じ測定条件下で測定を繰り返しても常に一定に保たれる誤差のことです。系統誤差の大きさは、精度と呼ばれることもあります。例えば、測定器が常に実測値より5%高い値を示す場合や、表示値と実測値の関係がもっと複雑な場合もあります。系統誤差は、測定器の校正が不適切であったり、校正後に測定器に不具合が生じたりした場合に発生する可能性があります。測定器は、精度が既知の標準器を用いて校正する必要があり、理想的には一定間隔で校正を繰り返すべきです。最も厳格な標準は、米国国立標準技術研究所(NIST)や欧州の国際標準化機構(ISO)などの標準化団体が維持しているものです。
ユーザーが系統誤差の大きさを知っている場合、誤差をなくすために高価な機器調整を行うよりも、手動で調整することを選択するかもしれません。たとえば、上記の例では、読み取り値をすべて手動で約4.8%減らすかもしれません。
測定を行う行為自体が、測定対象量を変化させる可能性がある。例えば、電流計には固有の抵抗が内蔵されているため、電気回路に直列に接続すると、回路を流れる電流がわずかに減少する。
ランダム誤差とは、同一の測定条件下でも測定ごとに変動する誤差のことです。発生しうるランダム誤差の範囲は、精度(測定値のばらつき)と呼ばれることもあります。ランダム誤差は、測定機器の設計に起因する場合があります。
ランダム誤差の影響は、同じ制御可能な条件下で測定を数回繰り返し、その平均値を取ることで軽減できる。
計測機器内の電気部品における電気ノイズや、測定対象物の温度変動は、測定にランダムな誤差を引き起こす可能性がある。
測定器に0.1単位刻みの目盛りが付いた針が付いている場合、測定器の設計にもよりますが、通常は目盛りの連続する目盛りの間の10分の1単位を推定できるため、約0.01単位の精度で結果を読み取ることができるはずです。