Найчастіше для знаходження похибок при прямих вимірюваннях використовують метод середнього арифметичного.
Суть даного методу полягає в наступному:
Нехай проведено прямих вимірювань величини і отримано наступні результати: . За середнє значення, величини, що вимірюють приймається середнє арифметичне з результатів окремих вимірювань: .
Відхилення кожного окремого вимірювання від середнього значення величини, що вимірюють, тобто величини: , , … називаються абсолютними похибками окремих вимірювань. Чим менше абсолютна похибка , тим вище точність проведеного вимірювання.
Середнє арифметичне числових значень абсолютних похибок окремих вимірювань визначає середню абсолютну похибку результату вимірювання: .
З останнього співвідношення видно, що середня абсолютна похибка зменшується при збільшенні числа вимірювань . Але не завжди доцільно здійснювати багато вимірювань.
Відносною похибкою називають відношення абсолютної похибки до наближеного значення вимірюваної величини : .
Середня відносна похибка результату визначається з відношення середньої абсолютної похибки до середнього значення величини , що вимірюють:
Метод середнього арифметичного можна застосовувати тільки в тих випадках, коли виконуються наступні три умови:
1) вимірювання однієї і тієї ж величини відбувається багаторазово,
2) кожне вимірювання виконується з однаковою точністю,
3) власна похибка приладу значно менша за випадкові похибки вимірювань.