Nesigurnost mjerenja i pogreška osnovne su tvrdnje koje se proučavaju u mjeriteljstvu, a ujedno su i jedni od važnih koncepata koje često koriste mjeriteljski ispitivači. Izravno su povezane s pouzdanošću rezultata mjerenja te točnošću i konzistentnošću prijenosa vrijednosti. Međutim, mnogi ljudi lako brkaju ili zloupotrebljavaju ta dva pojma zbog nejasnih koncepata. Ovaj članak kombinira iskustvo proučavanja "Procjene i izražavanja nesigurnosti mjerenja" kako bi se usredotočio na razlike između njih dvoje. Prvo što treba razjasniti je konceptualna razlika između nesigurnosti mjerenja i pogreške.
Mjerna nesigurnost karakterizira procjenu raspona vrijednosti u kojem se nalazi istinita vrijednost izmjerene vrijednosti.Daje interval u kojem se istinita vrijednost može nalaziti prema određenoj vjerojatnosti pouzdanosti. To može biti standardna devijacija ili njezini višekratnici ili poluširina intervala koja označava razinu pouzdanosti. To nije specifična istinita pogreška, već samo kvantitativno izražava dio raspona pogreške koji se ne može ispraviti u obliku parametara. Izvodi se iz nesavršene korekcije slučajnih i sustavnih učinaka te je parametar disperzije koji se koristi za karakterizaciju izmjerenih vrijednosti koje su razumno dodijeljene. Nesigurnost se dijeli na dvije vrste komponenti procjene, A i B, prema metodi njihova dobivanja. Komponenta procjene tipa A je procjena nesigurnosti napravljena statističkom analizom niza promatranja, a komponenta procjene tipa B procjenjuje se na temelju iskustva ili drugih informacija, a pretpostavlja se da postoji komponenta nesigurnosti predstavljena približnom "standardnom devijacijom".
U većini slučajeva, pogreška se odnosi na pogrešku mjerenja, a njezina tradicionalna definicija je razlika između rezultata mjerenja i stvarne vrijednosti izmjerene vrijednosti.Obično se mogu podijeliti u dvije kategorije: sustavne pogreške i slučajne pogreške. Pogreška objektivno postoji i trebala bi biti određena vrijednost, ali budući da prava vrijednost u većini slučajeva nije poznata, prava pogreška ne može se točno znati. Tražimo samo najbolju aproksimaciju istinitosne vrijednosti pod određenim uvjetima i nazivamo je konvencionalnom istinitosnom vrijednošću.
Razumijevanjem koncepta možemo vidjeti da postoje uglavnom sljedeće razlike između mjerne nesigurnosti i pogreške mjerenja:
1. Razlike u svrhama procjene:
Nesigurnost mjerenja namijenjena je označavanju raspršenja izmjerene vrijednosti;
Svrha pogreške mjerenja je ukazati na stupanj u kojem rezultati mjerenja odstupaju od stvarne vrijednosti.
2. Razlika između rezultata evaluacije:
Mjerna nesigurnost je nepredznačeni parametar izražen standardnom devijacijom ili višekratnicima standardne devijacije ili poluširinom intervala pouzdanosti. Ljudi ga procjenjuju na temelju informacija kao što su eksperimenti, podaci i iskustvo. Može se kvantitativno odrediti dvjema vrstama metoda procjene, A i B.
Pogreška mjerenja je vrijednost s pozitivnim ili negativnim predznakom. Njena vrijednost je rezultat mjerenja minus izmjerena istinita vrijednost. Budući da je istinita vrijednost nepoznata, ne može se točno dobiti. Kada se umjesto istinite vrijednosti koristi konvencionalna istinita vrijednost, može se dobiti samo procijenjena vrijednost.
3. Razlika utjecajnih faktora:
Mjernu nesigurnost ljudi dobivaju analizom i evaluacijom, pa je povezana s ljudskim razumijevanjem mjerene veličine, što utječe na količinu i proces mjerenja;
Pogreške mjerenja postoje objektivno, nisu pod utjecajem vanjskih čimbenika i ne mijenjaju se s razumijevanjem ljudi;
Stoga se prilikom analize nesigurnosti trebaju u potpunosti uzeti u obzir različiti utjecajni čimbenici i provjeriti procjena nesigurnosti. U suprotnom, zbog nedovoljne analize i procjene, procijenjena nesigurnost može biti velika kada je rezultat mjerenja vrlo blizu stvarnoj vrijednosti (tj. pogreška je mala), ili zadana nesigurnost može biti vrlo mala kada je pogreška mjerenja zapravo velika.
4. Razlike po prirodi:
Općenito nije potrebno razlikovati svojstva mjerne nesigurnosti i komponenti nesigurnosti. Ako ih je potrebno razlikovati, treba ih izraziti kao: "komponente nesigurnosti uvedene slučajnim učincima" i "komponente nesigurnosti uvedene učincima sustava";
Pogreške mjerenja mogu se podijeliti na slučajne pogreške i sustavne pogreške prema njihovim svojstvima. Po definiciji, i slučajne pogreške i sustavne pogreške idealni su koncepti u slučaju beskonačno mnogo mjerenja.
5. Razlika između korekcije rezultata mjerenja:
Sam pojam "nesigurnost" podrazumijeva procijenjivu vrijednost. Ne odnosi se na specifičnu i točnu vrijednost pogreške. Iako se može procijeniti, ne može se koristiti za ispravljanje vrijednosti. Nesigurnost uvedena nesavršenim korekcijama može se uzeti u obzir samo u nesigurnosti ispravljenih rezultata mjerenja.
Ako je poznata procijenjena vrijednost pogreške sustava, rezultat mjerenja može se korigirati kako bi se dobio ispravljeni rezultat mjerenja.
Nakon što se veličina korigira, ona može biti bliža stvarnoj vrijednosti, ali njezina nesigurnost ne samo da se ne smanjuje, već ponekad postaje i veća. To je uglavnom zato što ne možemo točno znati kolika je stvarna vrijednost, već možemo samo procijeniti stupanj u kojem su rezultati mjerenja blizu ili udaljeni od stvarne vrijednosti.
Iako se mjerna nesigurnost i pogreška razlikuju, one su i dalje usko povezane. Koncept nesigurnosti je primjena i proširenje teorije pogrešaka, a analiza pogrešaka i dalje je teorijska osnova za procjenu mjerne nesigurnosti, posebno pri procjeni komponenti tipa B, analiza pogrešaka je neodvojiva. Na primjer, karakteristike mjernih instrumenata mogu se opisati u smislu maksimalno dopuštene pogreške, pogreške indikacije itd. Granična vrijednost dopuštene pogreške mjernog instrumenta navedena u tehničkim specifikacijama i propisima naziva se "maksimalno dopuštena pogreška" ili "granica dopuštene pogreške". To je dopušteni raspon pogreške indikacije koji je proizvođač odredio za određenu vrstu instrumenta, a ne stvarna pogreška određenog instrumenta. Maksimalna dopuštena pogreška mjernog instrumenta može se pronaći u priručniku za instrument, a izražava se znakom plus ili minus kada se izražava kao numerička vrijednost, obično izražena kao apsolutna pogreška, relativna pogreška, referentna pogreška ili njihova kombinacija. Na primjer ±0,1 PV, ±1% itd. Maksimalna dopuštena pogreška mjernog instrumenta nije mjerna nesigurnost, ali se može koristiti kao osnova za procjenu mjerne nesigurnosti. Nesigurnost koju mjerni instrument unosi u rezultat mjerenja može se procijeniti prema maksimalno dopuštenoj pogrešci instrumenta prema metodi procjene B-tipa. Drugi primjer je razlika između indikacijske vrijednosti mjernog instrumenta i dogovorene istinite vrijednosti odgovarajućeg ulaza, što je pogreška indikacije mjernog instrumenta. Za fizičke mjerne alate, naznačena vrijednost je njegova nominalna vrijednost. Obično se vrijednost koju daje ili reproducira mjerni etalon više razine koristi kao dogovorena istinita vrijednost (često se naziva kalibracijska vrijednost ili standardna vrijednost). U radu na provjeri, kada je proširena nesigurnost standardne vrijednosti dane mjernim etalonom od 1/3 do 1/10 maksimalno dopuštene pogreške ispitivanog instrumenta, a pogreška indikacije ispitivanog instrumenta je unutar navedene maksimalno dopuštene pogreške, može se smatrati kvalificiranim.
Vrijeme objave: 10. kolovoza 2023.
