Ölçme işlemi, aranan büyüklüğün kullanılan ölçü birimi cinsinden bulunması işlemidir. Herhangi bir ölçme işlemi aynı alet ve aynı kişi ile defalarca kez yapıldığında ölçü sonuçlarının tamamen aynı olmadığı gözlemlenecektir. Bu durumu kısaca özetlemek gerekirse yapılan her ölçme işleminde hata vardır. Bu sebeple %100 doğru sonuca ulaşmak mümkün değildir.

Herhangi bir ölçme aleti ile ölçülen herhangi bir yerin ölçülmesi sonucunda elde edilen değer yaklaşık bir değerdir. Bu yaklaşık değer ile ölçümün kesin değeri arasındaki farka hata denir.

Yapılan ölçme işlemlerinin hepsinde hata olmasının sebepleri yani ölçme işlemindeki hata kaynakları şu şekildedir:

• Kişisel Hatalar: Ölçümü yapan kişinin duyu algılarının mükemmel olmaması
• Aletsel Hatalar: Ölçüm yapılan aletin kalitesinin mükemmel olmaması
• Dış Ortamdan Kaynaklanan Hatalar: Ölçüm yapılan ortamdaki atmosferik koşulların etkisi (yer çekimi, sıcaklık, basınç, yerin şekli)

Ölçme işlemi gerçekleştirilirken bu hata kaynakları kesinlikle göz ardı edilmemeli, hatayı minimuma indirmek hedeflenmelidir.

Hataların çeşitleri ise şu şekildedir:

• Kaba Hatalar: Ölçüyü yapan kişi/kişilerden kaynaklıdır. Ölçü işlemi sırasında gereken dikkat sağlanırsa yapılan ölçümler bu hata çeşidinden korunmuş olur.
• Düzenli (Sistematik) Hatalar: Aynı şartlar altında ölçü sonucunu aynı oranda etkileyen hatalardır. En uygun ölçme yöntemi seçildikten sonra ölçüm işlemi yapılarak hata miktarı hesaplanıp ölçümlere düzeltme getirilirse ölçümler bu hata çeşidinden korunmuş olur.
• Düzensiz (Rastlantısal) Hatalar: En tehlikeli hata çeşididir ve oldukça küçük miktarlardadır. Ölçme işlemi için her türlü önlem alınsa bile bu hata çeşidinden korunmak imkansızdır. Matematiksel olarak bakıldığında sonsuz ölçüm yapılırsa ölçümler bu hatadan korunabilir fakat böyle bir durum imkânsız olduğu için ölçüm sayısı arttırılarak bu hatanın minimum seviyeye indirilmesi amaçlanır.

Doğruluk: Bir ölçünün gerçek değer olan yakınlığıdır.

Hassasiyet: Ölçü kümesindeki ölçülerin birbirlerine yakınlığı ve birbirleri arasındaki tutarlığıdır.

Bu iki kavram dikkate alındığında yapılacak ölçme işleminde yüksek doğruluk ve hassasiyet beklenmektedir.

Yapılacak olan ölçme işlemlerinde kullanılacak olan aletin ve yöntemin seçimi için, ölçme işlemi ve hesaplama sırasında dikkate alınacak hata sınırının hesaplanması için ve istenilen kesin değerin talep edilen doğruluğu karşılayabildiğini araştırabilmek için bazı doğruluk ölçütleri geliştirilmiştir.

Bunlardan en çok kullanılanlar şu şekildedir:

• Mutlak Hata: Aynı koşullarda yapılan ölçme sonuçlarının ortalamasıdır. Bu sebeple mutlak hatalar ortalaması olarak da bilinmektedir.
• Muhtemel Hata: Hataların mutlak değer derecesine göre sıralanması sonucunda ortada kalan değere verilen isimdir. Eğer ortada iki adet değer kalırsa bu iki değerin ortalaması alınır.
• Karesel Ortalama Hata: Elde edilen ölçüm değerlerinin doğruluk derecesi hakkında en sağlıklı sonucu vermektedir ve bu sebeple çok sık kullanılmaktadır. Ortalama Hata olarak da bilinmektedir.
• Bağıl (Rölatif) Hata: Karesel ortalama hatanın ölçülen büyüklüğe oranıdır.

Hata Sınırı: Tahammül edilebilecek en yüksek hata miktarına verilen isimdir. Mühendislik çalışmalarında bu kavram yönetmeliklerce belirlenmiştir ve her mühendis buna göre çalışmasını gerçekleştirmelidir.

Ölçme işleminde doğruluk için kullanılan en güvenilir ölçüt karesel ortalama hata olduğu için karesel ortalama hatanın 3 katı hata sınırı olarak kabul edilmektedir.