Incertitudinea și eroarea de măsurare sunt propuneri de bază studiate în metrologie și, de asemenea, unul dintre conceptele importante folosite adesea de testerii de metrologie.Este direct legat de fiabilitatea rezultatelor măsurătorilor și de acuratețea și consistența transmiterii valorii.Cu toate acestea, mulți oameni le confundă sau le folosesc greșit pe cele două din cauza unor concepte neclare.Acest articol combină experiența studierii „Evaluarea și exprimarea incertitudinii de măsurare” pentru a se concentra asupra diferențelor dintre cele două.Primul lucru care trebuie clar este diferența conceptuală dintre incertitudinea de măsurare și eroare.
Incertitudinea de măsurare caracterizează evaluarea intervalului de valori în care se află adevărata valoare a valorii măsurate.Oferă intervalul în care valoarea adevărată poate scădea în funcție de o anumită probabilitate de încredere.Poate fi abaterea standard sau multiplii acestora, sau jumătatea lățimii intervalului care indică nivelul de încredere.Nu este o eroare adevărată specifică, ci doar exprimă cantitativ partea din intervalul de eroare care nu poate fi corectată sub formă de parametri.Este derivat din corectarea imperfectă a efectelor accidentale și a efectelor sistematice și este un parametru de dispersie utilizat pentru a caracteriza valorile măsurate care sunt atribuite în mod rezonabil.Incertitudinea este împărțită în două tipuri de componente de evaluare, A și B, după metoda de obținere a acestora.Componenta de evaluare de tip A este evaluarea incertitudinii realizată prin analiza statistică a serii de observații, iar componenta de evaluare de tip B este estimată pe baza experienței sau a altor informații și se presupune că există o componentă de incertitudine reprezentată de o „abatere standard” aproximativă.
În majoritatea cazurilor, eroarea se referă la eroarea de măsurare, iar definiția sa tradițională este diferența dintre rezultatul măsurării și valoarea adevărată a valorii măsurate.De obicei, pot fi împărțite în două categorii: erori sistematice și erori accidentale.Eroarea există în mod obiectiv și ar trebui să fie o valoare definită, dar deoarece valoarea adevărată nu este cunoscută în majoritatea cazurilor, eroarea adevărată nu poate fi cunoscută cu exactitate.Căutăm doar cea mai bună aproximare a valorii de adevăr în anumite condiții și o numim valoarea de adevăr convențională.
Prin înțelegerea conceptului, putem vedea că există în principal următoarele diferențe între incertitudinea de măsurare și eroarea de măsurare:
1. Diferențe în scopurile evaluării:
Incertitudinea de măsurare este menită să indice împrăștierea valorii măsurate;
Scopul erorii de măsurare este de a indica gradul în care rezultatele măsurătorii se abate de la valoarea reală.
2. Diferența dintre rezultatele evaluării:
Incertitudinea de măsurare este un parametru nesemnat exprimat prin abaterea standard sau multipli ai abaterii standard sau jumătatea lățimii intervalului de încredere.Este evaluat de oameni pe baza informațiilor precum experimente, date și experiență.Poate fi determinat cantitativ prin două tipuri de metode de evaluare, A și B. ;
Eroarea de măsurare este o valoare cu semn pozitiv sau negativ.Valoarea sa este rezultatul măsurării minus valoarea adevărată măsurată.Deoarece valoarea adevărată este necunoscută, nu poate fi obținută cu precizie.Când se folosește valoarea adevărată convențională în locul valorii adevărate, se poate obține doar valoarea estimată.
3. Diferența factorilor de influență:
Incertitudinea de măsurare este obținută de oameni prin analiză și evaluare, deci este legată de înțelegerea de către oameni a măsurandului, influențând cantitatea și procesul de măsurare;
Erorile de măsurare există în mod obiectiv, nu sunt afectate de factori externi și nu se schimbă cu înțelegerea oamenilor;
Prin urmare, atunci când se efectuează analiza incertitudinii, diverși factori de influență ar trebui să fie pe deplin luați în considerare, iar evaluarea incertitudinii ar trebui verificată.În caz contrar, din cauza unei analize și estimări insuficiente, incertitudinea estimată poate fi mare atunci când rezultatul măsurării este foarte aproape de valoarea adevărată (adică eroarea este mică), sau incertitudinea dată poate fi foarte mică atunci când eroarea de măsurare este de fapt mare.
4. Diferențele după natură:
În general, nu este necesar să se facă distincția între proprietățile incertitudinii de măsurare și ale componentelor de incertitudine.Dacă trebuie să fie distinse, ele ar trebui exprimate ca: „componente de incertitudine introduse de efecte aleatorii” și „componente de incertitudine introduse de efecte de sistem”;
Erorile de măsurare pot fi împărțite în erori aleatorii și erori sistematice în funcție de proprietățile lor.Prin definiție, atât erorile aleatoare, cât și erorile sistematice sunt concepte ideale în cazul unui număr infinit de măsurători.
5. Diferența dintre corectarea rezultatelor măsurătorilor:
Termenul „incertitudine” în sine implică o valoare estimabilă.Nu se referă la o valoare de eroare specifică și exactă.Deși poate fi estimat, nu poate fi folosit pentru a corecta valoarea.Incertitudinea introdusă de corecțiile imperfecte poate fi luată în considerare doar în incertitudinea rezultatelor măsurătorilor corectate.
Dacă valoarea estimată a erorii de sistem este cunoscută, rezultatul măsurării poate fi corectat pentru a obține rezultatul corectat al măsurării.
După ce o mărime este corectată, aceasta poate fi mai aproape de valoarea adevărată, dar incertitudinea ei nu numai că nu scade, dar uneori devine mai mare.Acest lucru se datorează în principal pentru că nu putem ști exact cât de mult este valoarea adevărată, ci putem doar estima gradul în care rezultatele măsurătorii sunt aproape sau departe de valoarea adevărată.
Deși incertitudinea de măsurare și eroarea au diferențele de mai sus, ele sunt încă strâns legate.Conceptul de incertitudine este aplicarea și extinderea teoriei erorii, iar analiza erorilor este încă baza teoretică pentru evaluarea incertitudinii de măsurare, în special atunci când se estimează componentele de tip B, analiza erorilor este inseparabilă.De exemplu, caracteristicile instrumentelor de măsurare pot fi descrise în termeni de eroare maximă admisă, eroare de indicare etc. Valoarea limită a erorii admisibile a instrumentului de măsurare specificată în specificațiile și reglementările tehnice se numește „eroare maximă admisă” sau „limită de eroare admisă”.Este intervalul admisibil al erorii de indicare specificată de producător pentru un anumit tip de instrument, nu eroarea reală a unui anumit instrument.Eroarea maximă admisă a unui instrument de măsurare poate fi găsită în manualul instrumentului și este exprimată cu un semn plus sau minus atunci când este exprimată ca valoare numerică, de obicei exprimată în eroare absolută, eroare relativă, eroare de referință sau o combinație a acestora.De exemplu ±0,1PV,±1% etc. Eroarea maximă admisă a instrumentului de măsurare nu este incertitudinea de măsurare, dar poate fi folosită ca bază pentru evaluarea incertitudinii de măsurare.Incertitudinea introdusă de instrumentul de măsurare în rezultatul măsurării poate fi evaluată în funcție de eroarea maximă admisă a instrumentului conform metodei de evaluare de tip B.Un alt exemplu este diferența dintre valoarea de indicare a instrumentului de măsurare și valoarea adevărată convenită a intrării corespunzătoare, care este eroarea de indicare a instrumentului de măsurare.Pentru instrumentele fizice de măsurare, valoarea indicată este valoarea sa nominală.De obicei, valoarea furnizată sau reprodusă de un standard de măsurare de nivel superior este utilizată ca valoare adevărată convenită (denumită adesea valoare de calibrare sau valoare standard).În munca de verificare, atunci când incertitudinea extinsă a valorii standard dată de standardul de măsurare este de 1/3 până la 1/10 din eroarea maximă admisă a instrumentului testat, iar eroarea de indicare a instrumentului testat este în limitele maxime admisibile specificate. eroare, poate fi considerată calificată.
Ora postării: 10-aug-2023
