Metingsonsekerheid en -fout is basiese stellings wat in metrologie bestudeer word, en ook een van die belangrike konsepte wat dikwels deur metrologietoetsers gebruik word. Dit hou direk verband met die betroubaarheid van die meetresultate en die akkuraatheid en konsekwentheid van die waarde-oordrag. Baie mense verwar of misbruik die twee egter maklik as gevolg van onduidelike konsepte. Hierdie artikel kombineer die ervaring van die studie van "Evaluering en Uitdrukking van Metingsonsekerheid" om op die verskille tussen die twee te fokus. Die eerste ding wat duidelik moet wees, is die konseptuele verskil tussen metingsonsekerheid en -fout.
Metingsonsekerheid kenmerk die evaluering van die reeks waardes waarin die werklike waarde van die gemete waarde lê.Dit gee die interval waarin die ware waarde volgens 'n sekere vertrouenswaarskynlikheid kan val. Dit kan die standaardafwyking of veelvoude daarvan wees, of die halfwydte van die interval wat die vertrouensvlak aandui. Dit is nie 'n spesifieke ware fout nie, dit druk slegs kwantitatief die deel van die foutbereik uit wat nie in die vorm van parameters reggestel kan word nie. Dit word afgelei van die onvolmaakte korreksie van toevallige effekte en sistematiese effekte, en is 'n dispersieparameter wat gebruik word om die gemete waardes wat redelikerwys toegeken word, te karakteriseer. Onsekerheid word verdeel in twee tipes evalueringskomponente, A en B, volgens die metode om hulle te verkry. Tipe A-assesseringskomponent is die onsekerheidsassessering wat gemaak word deur die statistiese analise van waarnemingsreekse, en tipe B-assesseringskomponent word beraam op grond van ervaring of ander inligting, en daar word aanvaar dat daar 'n onsekerheidskomponent is wat deur 'n benaderde "standaardafwyking" verteenwoordig word.
In die meeste gevalle verwys fout na meetfout, en die tradisionele definisie daarvan is die verskil tussen die meetresultaat en die werklike waarde van die gemete waarde.Kan gewoonlik in twee kategorieë verdeel word: sistematiese foute en toevallige foute. Die fout bestaan objektief, en dit behoort 'n definitiewe waarde te wees, maar aangesien die ware waarde in die meeste gevalle nie bekend is nie, kan die ware fout nie akkuraat bekend wees nie. Ons soek net die beste benadering van die waarheidswaarde onder sekere omstandighede, en noem dit die konvensionele waarheidswaarde.
Deur die begrip van die konsep, kan ons sien dat daar hoofsaaklik die volgende verskille tussen meetonsekerheid en meetfout is:
1. Verskille in assesseringsdoeleindes:
Onsekerheid van meting is bedoel om die verspreiding van die gemete waarde aan te dui;
Die doel van meetfout is om die mate aan te dui waarin die meetresultate van die werklike waarde afwyk.
2. Die verskil tussen die evalueringsresultate:
Metingsonsekerheid is 'n ongetekende parameter wat uitgedruk word deur standaardafwyking of veelvoude van standaardafwyking of die halfwydte van die vertrouensinterval. Dit word deur mense geëvalueer op grond van inligting soos eksperimente, data en ervaring. Dit kan kwantitatief bepaal word deur twee tipes evalueringsmetodes, A en B.
Die meetfout is 'n waarde met 'n positiewe of negatiewe teken. Die waarde daarvan is die meetresultaat minus die gemete ware waarde. Aangesien die ware waarde onbekend is, kan dit nie akkuraat verkry word nie. Wanneer die konvensionele ware waarde in plaas van die ware waarde gebruik word, kan slegs die geskatte waarde verkry word.
3. Die verskil van beïnvloedende faktore:
Metingsonsekerheid word deur mense verkry deur analise en evaluering, dus hou dit verband met mense se begrip van die meetgrootheid, wat die hoeveelheid en meetproses beïnvloed;
Meetfoute bestaan objektief, word nie deur eksterne faktore beïnvloed nie en verander nie met mense se begrip nie;
Daarom moet verskeie beïnvloedende faktore ten volle in ag geneem word wanneer onsekerheidsanalise uitgevoer word, en die evaluering van onsekerheid moet geverifieer word. Andersins, as gevolg van onvoldoende analise en skatting, kan die geskatte onsekerheid groot wees wanneer die meetresultaat baie naby aan die werklike waarde is (dit wil sê, die fout is klein), of die gegewe onsekerheid kan baie klein wees wanneer die meetfout eintlik groot is.
4. Verskille van aard:
Dit is oor die algemeen onnodig om die eienskappe van metingsonsekerheid en onsekerheidskomponente te onderskei. Indien hulle onderskei moet word, moet hulle uitgedruk word as: "onsekerheidskomponente wat deur ewekansige effekte veroorsaak word" en "onsekerheidskomponente wat deur sisteemeffekte veroorsaak word";
Meetfoute kan volgens hul eienskappe in ewekansige foute en sistematiese foute verdeel word. Per definisie is beide ewekansige foute en sistematiese foute ideale konsepte in die geval van oneindig baie metings.
5. Die verskil tussen die korreksie van die meetresultate:
Die term "onsekerheid" self impliseer 'n skatbare waarde. Dit verwys nie na 'n spesifieke en presiese foutwaarde nie. Alhoewel dit geskat kan word, kan dit nie gebruik word om die waarde reg te stel nie. Die onsekerheid wat deur onvolmaakte korreksies veroorsaak word, kan slegs in ag geneem word in die onsekerheid van die gekorrigeerde meetresultate.
Indien die beraamde waarde van die stelselfout bekend is, kan die meetresultaat gekorrigeer word om die gekorrigeerde meetresultaat te verkry.
Nadat 'n magnitude reggestel is, kan dit nader aan die ware waarde wees, maar die onsekerheid daarvan neem nie net nie af nie, maar soms word dit groter. Dit is hoofsaaklik omdat ons nie presies kan weet hoeveel die ware waarde is nie, maar slegs die mate kan skat waarin die meetresultate naby of weg van die ware waarde is.
Alhoewel meetsonsekerheid en fout die bogenoemde verskille het, is hulle steeds nou verwant. Die konsep van onsekerheid is die toepassing en uitbreiding van foutteorie, en foutanalise is steeds die teoretiese basis vir die evaluering van meetsonsekerheid, veral wanneer B-tipe komponente beraam word, is foutanalise onafskeidbaar. Byvoorbeeld, die eienskappe van meetinstrumente kan beskryf word in terme van maksimum toelaatbare fout, aanduidingsfout, ens. Die limietwaarde van die toelaatbare fout van die meetinstrument wat in die tegniese spesifikasies en regulasies gespesifiseer word, word die "maksimum toelaatbare fout" of "toelaatbare foutlimiet" genoem. Dit is die toelaatbare reeks van die aanduidingsfout wat deur die vervaardiger vir 'n sekere tipe instrument gespesifiseer word, nie die werklike fout van 'n sekere instrument nie. Die maksimum toelaatbare fout van 'n meetinstrument kan in die instrumenthandleiding gevind word, en dit word uitgedruk met 'n plus- of minusteken wanneer dit as 'n numeriese waarde uitgedruk word, gewoonlik uitgedruk in absolute fout, relatiewe fout, verwysingsfout of 'n kombinasie daarvan. Byvoorbeeld ±0.1PV, ±1%, ens. Die maksimum toelaatbare fout van die meetinstrument is nie die meetonsekerheid nie, maar dit kan as basis gebruik word vir die evaluering van die meetonsekerheid. Die onsekerheid wat deur die meetinstrument in die meetresultaat ingebring word, kan geëvalueer word volgens die maksimum toelaatbare fout van die instrument volgens die B-tipe evalueringsmetode. Nog 'n voorbeeld is die verskil tussen die aanduidingswaarde van die meetinstrument en die ooreengekome ware waarde van die ooreenstemmende invoer, wat die aanduidingsfout van die meetinstrument is. Vir fisiese meetinstrumente is die aangeduide waarde die nominale waarde daarvan. Gewoonlik word die waarde wat deur 'n hoërvlak-meetstandaard verskaf of gereproduseer word, as die ooreengekome ware waarde gebruik (dikwels kalibrasiewaarde of standaardwaarde genoem). In die verifikasiewerk, wanneer die uitgebreide onsekerheid van die standaardwaarde wat deur die meetstandaard gegee word, 1/3 tot 1/10 van die maksimum toelaatbare fout van die getoetste instrument is, en die aanduidingsfout van die getoetste instrument binne die gespesifiseerde maksimum toelaatbare fout is, kan dit as gekwalifiseerd beoordeel word.
Plasingstyd: 10 Augustus 2023
