Калькулятор абсолютной и относительной погрешности

Абсолютная погрешность
Относительная погрешность
Относительно допуска
Статус допуска

Онлайн инструмент позволяет быстро оценивать, насколько измеренное значение отклоняется от эталонного истинного значения в абсолютных и относительных единицах, видеть степень отклонения в процентах и сравнивать её с заданным допуском. Визуализация реализована стрелочным индикатором и графиком — это даёт интуитивное представление о масштабе ошибки и её влиянии на решение. При анализе серий измерений используйте среднее и стандартное отклонение измерений, а не одиночные значения — так вы получите более надёжную оценку точности и воспроизводимости.

Основные понятия и формулы

Абсолютная погрешность показывает разницу между измеренным и истинным значением и даёт представление о реальном расхождении в тех же единицах, что и измерение. Относительная погрешность выражает ту же разницу в процентах относительно истинного значения и удобна для сравнения ошибок при разных масштабах величин.

Абсолютная погрешность:
$$\Delta_{abs} = |\,x_{meas} — x_{true}\,|$$

Относительная погрешность:
$$\Delta_{rel} = \frac{|x_{meas}-x_{true}|}{|x_{true}|}\cdot$$
$$ \cdot 100\%\;(x_{true}\neq0),\;\text{иначе }\infty$$

Проверка относительно допуска:

Она выражается как отношение относительной погрешности к допуску:
$$R_{tol} = \frac{\Delta_{rel}}{tol}\cdot 100\%.$$

На странице вы видите 3 основных поля ввода: эталон, то есть истинное значение, измеренное значение и допуск в процентах. Поля синхронизированы со слайдерами для быстрой настройки. Результаты выводятся в таблице — абсолютная погрешность, относительная, отношение к допуску и статус и визуализируются стрелочным индикатором, где стрелка показывает относительную погрешность в процентах, а график сравнивает истинное и измеренное значения с линией относительной погрешности на второй оси.

Толкование результатов

Показатель Интерпретация
Δabs Реальная разница в исходных единицах. Важна при требованиях к абсолютной точности (напр., длина, масса).
Δrel Процент ошибки — удобен для сравнения разных величин. Малое значение — высокая точность.
Rtol Если <=100% — погрешность в пределах допуска (статус OK). >100% — допуск превышен.
Особый случай: xtrue=0 Относительная погрешность не определена: при ненулевом отклонении ошибка считается «бесконечной» — требуется анализ в абсолютных единицах.

Примеры расчётов

Пример 1 — типовой случай: истинное значение 100, измерено 92.5, допуск 5%.

Абсолютная: Δabs = |92.5 − 100| = 7.5.

Относительная: Δrel = 7.5 / 100 · 100% = 7.5%.

Относительно допуска: Rtol = 7.5% / 5% · 100% = 150% → допуск превышен.

Пример 2 — нулевое эталонное значение: истинное 0, измерено 0.2. Абсолютная: 0.2; относительная: неопределена — интерпретировать по абсолютной погрешности.

Таблица примеров

Истинное Измеренное Δabs Δrel Статус при 5%
100 92.5 7.5 7.5% Превышен
50 49.0 1.0 2.0% OK
0 0.05 0.05 Анализ по абсолютной
200 210 10 5.0% OK
80 70 10 12.5% Превышен
10 10.3 0.3 3.0% OK
150 135 15 10.0% Превышен
1.00 1.02 0.02 2.0% OK
500 520 20 4.0% OK
250 230 20 8.0% Превышен

При настройке измерений следите за выбором единиц: относительная погрешность чувствительна к масштабу истинного значения. Для маленьких истинных значений (рядом с нулём) опирайтесь на абсолютную погрешность и задавайте допустимые абсолютные пределы. При работе с процентными допусками убедитесь, что допуск введён как положительное число.

Поведение визуализации

Стрелочный индикатор отображает Δrel в процентах; шкала автоматически масштабируется (минимум 0…100%), но при сильных отклонениях масштаб расширяется, чтобы сохранить информативность. График комбинирует столбцы (истинное и измеренное) и линию относительной погрешности на правой оси — это позволяет оценить, как процент погрешности соотносится с абсолютной величиной.

📊 Сервис даёт справочные значения и не заменяет метрологическую аттестацию приборов. Для сертифицированных измерений используйте поверенные методы и учитывайте дополнительные источники погрешности — систематические смещения, температура, калибровка. Относительная погрешность невозможна для истинного значения, равного нулю — в таких случаях выводится предупреждение и рекомендуется анализ в абсолютных единицах.

Итого, абсолютная — это простая разница в исходных единицах; относительная — та же разница, делённая на значения эталона и выраженная в процентах; отношение к допуску показывает, насколько погрешность заполняет или превышает разрешённый предел.

Оцените материал:

0 / 5. Рейтинг: 0

Может подскажете что улучшить?