Praktické pokyny pro měření

O každém měření je třeba vést podrobný a přehledný zápis, který má obsahovat všechny údaje, které mohou mít vliv na výsledek měření. Především však musí obsahovat všechny hodnoty přímo čtené na měřicích přístrojích a zapsané tak, jak byly skutečně zjištěny. Připojujeme k nim jen stručné výpočty, které nezbytně potřebujeme pro další pokračování měření. V každém případě musí být patrné, které z hodnot byly přímo čteny a u hodnot počítaných musí být zřejmé, z kterých naměřených hodnot byly odvozeny. Zápis je nutno psát pokud možno současně s prováděným měřením nebo ihned po skončení každého jednotlivého úkonu. Na paměť nelze spoléhat.

Je-li sledovaná veličina získána matematickou operací (vztahem) z řady naměřených veličin (např. hustota z hmotnosti a objemu, který je dále vypočítán z délkových rozměrů), musíme uvážit požadované přesnosti měření jednotlivých parametrů tak, aby všechny byly na stejném stupni. Měříme-li tedy hmotnost na miligramy (10^–6 kg), je vhodné měřit rozměry na tisíciny milimetru (10^–6 m); třída přesnosti je pak pro všechny veličiny ve výpočtech stejná (10^–6 v SI soustavě).

Příprava měření

1. Před měřením se přesvědčíme, zda máme po ruce všechny potřebné přístroje a pomůcky pro zvolenou měřící metodu, včetně návodu k úloze, podle něhož budeme postupovat.
2. Do zápisu, který provádíme čitelně a úpravně, poznamenáváme, jakých přístrojů jsme použili, podrobně popíšeme uspořádání měření, zakreslíme i schémata užitého uspořádání.
3. Zjistíme a zapíšeme všechny podmínky měření a okolnosti, které by mohli mít vliv na výsledek. Např. datum i hodinu měření, atmosférický tlak, teplotu a vlhkost vzduchu apod.
4. Pokusíme se co nejvíce omezit nepříznivé okolnosti, případně zjistíme, na které vlivy bude třeba vzít opravu výsledku.
5. Popíšeme podrobně měřené těleso či zkoušenou látku a vyznačíme si postup celého měření.
6. Podle možnosti přezkoušíme (alespoň orientačním) měřením některé známé hodnoty, dává-li užité zařízení správné výsledky (odhalení systematické chyby).

Vlastní měření

7. Měření provádíme svědomitě a pečlivě tak, abychom dosáhli co největší jistoty a přesnosti měření. Čtení provádíme s rozvahou a odhadujeme vždy desetiny (nanejvýš poloviny) nejmenších dílků stupnice, vyznačujíce u každé hodnoty vždy jednotky, v nichž měříme. Při nulových metodách kontrolujeme opětovně nulovou polohu přístroje. Měření vždy opakujeme vícekrát – nejméně 3×, obvykle 10×, liší-li se naměřené hodnoty i vícekrát.
8. Při měření provádíme jen výpočty nutné pro pokračování v měření.
9. Po skončení měření kontrolujeme znovu správnou funkci přístrojů a zaznamenáme konečné podmínky uvedené pod bodem 3.

Odvození výsledku

10. Výpočty provádíme jen na tolik míst, kolik odpovídá přesnosti měření; popř. o jedno místo více (zvláště se to týká násobení a dělení). Na přesnost výsledku má největší vliv údaj nejméně přesný. Při násobení a dělení má výsledek nejvýše tolik platných cifer, kolik má činitel s nejmenším počtem platných cifer.
11. Určíme nejpravděpodobnější hodnotu výsledku, popř. vyrovnáme měření podle návodů. V každém případě alespoň odhadneme přesnost výsledu.
12. Výsledek vyjádříme v příslušných jednotkách a připojíme jeho pravděpodobnou chybu, vypočtenou na jednu, nejvýše na dvě platné cifry ^*), a výsledek ukončíme číslicí téhož řádu, kterým končí k němu připojená chyba. Při pouhém odhadu přesnosti uvádíme jako poslední místo výslednou číslici, do které již předpokládaná chyba nezasahuje (popř. o jedno místo více).
13. Provedeme případné opravy výsledků na vedlejší vlivy poznamenané bodem 4.

Ověření výsledků měření

14. Získaný výsledek srovnáme se známými hodnotami experimentálními i teoretickými, popř. užijeme tabulek.
15. V případě zřejmého nesouhlasu, kdy rozdíl převyšuje mezní chybu (tj. asi trojnásobek odchylky), hledáme nejprve chybu ve výpočtech nebo v omylu při zápisu, pak v nestejných podmínkách měření či různosti měřených látek.
16. Neobjevíme-li chybu, opakujeme celé měření nezávisle na předešlém. Teprve při opakovaném nesouhlasu hledáme příčinu v metodě apod. Za žádných okolností nepřizpůsobujeme naměřené hodnoty očekávaným výsledkům!

*)

Pokud je uváděný výsledek konečný, omezujeme se na jednu platnou cifru. Provádíme-li s výsledkem další výpočty, je lepší uvádět dvě platná místa, abychom snížili chyby ze zaokrouhlování.