Електричні вимірювання, як і інші види вимірювань , Виконують в декілька етапів: вибір приладу, схеми, методики, безпосередньо сам досвід і представлення результатів. Кожен з перерахованих етапів вносить свою похибка вимірювання (далі - ПІ) в кінцевий результат.

ПІ називають відміну результату вимірювання від дійсного значення визначається величини. Дійсні значення отримують в результаті досвідчених вимірювань приладами високої точності і застосуванням точних схем. Дійсні значення дуже близькі до дійсних значень шуканої величини.

Абсолютна похибка виражається в тих же одиницях, що і вимірювана величина, і знаходиться за формулою:

P = X-Xд;

де X - виміряне значення, Xд - дійсне значення.

Для зручності ПІ іноді виражають у відсотках, тоді її називають відносною і знаходять за формулою:

P = [(X-Xд) / Xд] * 100%;

Наведені вище види похибок характеризують неточності вимірювань в цілому. Для приладів вводять кілька додаткових понять.

Наведена похибка приладу - це виражене у відсотках відношення абсолютної ПІ до деякого нормуючим значенням:

P = [(X-Xд) / xн] * 100%;

де xн - нормирующее значення, яке може бути прийнято рівним:

а) довжині шкали приладу, якщо шкала має різко звужуються ділення; б) кінцевому значенню шкали приладу, якщо нульове значення знаходиться в початковій частині шкали або поза шкалою; в) номіналом приладу, якщо він призначений для визначення номінальних величин; г) арифметичній сумі крайніх значень діапазону вимірювань, для приладу з нульовою відміткою посередині.

ПІ приладу нерівномірно розподілена по довжині шкали. Для більш точних результатів рекомендується підбирати прилад таким чином, щоб результат був у другій половині шкали, для приладів з нулем на краю шкали. Чим ближче вимірювана величина до нуля шкали, тим ПІ більше.

Основний наведеної похибкою приладу називають ПІ при нормальних умовах роботи. До таких умов відносять температуру, положення в просторі, тиск, електромагнітна обстановка, вібрації і т. П.

Додаткова наведена похибка приладу це ПІ, що виникає при порушенні нормальних умов експлуатації приладу, зазначених вище. Основна та додаткова ПІ, як і інші чинники, що впливають на точність вимірювань, визначають клас точності приладу.

Для вивчення проблеми і систематизації знань про ПІ їх класифікують за такими категоріями:

1. за характером появи: систематичні, випадкові, грубі; 2. систематичні ПІ за характером появи поділяють на: постійні та змінні; 3. з причини виникнення систематичні ПІ поділяють на: інструментальні, суб'єктивні, ПІ під впливом зовнішніх впливів, ПІ від неправильного положення приладу, методичні.

Систематичні похибки мають повторюваний характер при визначенні однієї і тієї ж величини. Прикладом постійної систематичної ПІ може служити похибка результату вимірювань струму в ланцюзі, якщо зразковий потенціометр має свою постійну ПІ. ПІ потенціометра в часі не змінюється, але при кожному вимірі вносить свою ПІ в результат.

Прикладом змінної систематичної похибки може служити ПІ, що отримується в результаті зниження напруги на джерелі додаткового харчування, у разі якщо результат залежить від цієї напруги. Розряд АБ відбувається постійно і в нелінійній формі і вносить змінюється в часі ПІ в результат.

Систематичні інструментальні похибки мають місце через неточності у виготовленні деталей приладів, неточності градуювання шкали, старіння і зносу деталей приладів.

Систематичні суб'єктивні похибки можуть бути внесені персоналом - операторами. Такі ПІ не підкоряються, будь-яким законам. Залежать від досвіду і уважності осіб, які працюють з приладом.

Систематичні похибки, що виникають під впливом зовнішніх факторів. До таких факторів відносять вплив температури, тиску, електромагнітного поля на показання приладів.

Серед усіх факторів найбільший вплив на показання приладів вносить температура, під дією якої змінюються лінійні розміри деталей, погіршується динаміка обертових частин і т. Д.

Систематичні похибки від неправильної установки приладу. Якщо прилад призначений для роботи в вертикальному положенні, це означає, що навіть найменше відхилення від вертикалі внесе свої додаткові ПІ в результат вимірювань.

Необхідно також враховувати електромагнітну сумісність приладів однакового принципу дії, якщо вони розташовані поруч.

Методичні похибки з'являються в результаті розрахунків шуканої величини за формулами, в яких приймаються певні припущення. Так, наприклад, при знаходженні амплітудного значення напруги Um синусоїдальної форми вольтметром, що вимірює діюче значення Uд, результат обчислюється за формулою:

Um = √2 Uд;

Однак при більш ретельному аналізі з'ясовується, що форма синусоїди не ідеальна, а значить і формула неточно відображає залежність Um від Uд. До методичним ПІ також відносяться ПІ при нехтуванні внутрішнього опору джерела струму, або його внутрішнього споживання енергії.

Випадкові похибки не підкоряються ніяким законам. Причини, що викликали їх можуть бути найрізноманітнішими, і не піддаються прогнозуванню. Однак теорією ймовірності визначено, що ймовірність великої ПІ вище при малих значеннях шуканої величини.

Фігура, що описує вірогідність появи випадкової ПІ нагадує дзвін, з вершиною на осі ординат.

Грубі похибки виникають при раптовій зміні умов проведення експерименту, наприклад відключення установки. Груба похибка значно перевищує очікувану ПІ. Іноді грубу ПІ називають промахом.

При відомих систематичних ПІ, і відомої природі їх появи застосовують поправки, або поправочні множники, які їх компенсують.