La diferència en la incertesa de mesura i l'error de mesura

La incertesa i l'error de mesura són proposicions bàsiques estudiades en metrologia, i també un dels conceptes importants que utilitzen sovint els verificadors de metrologia.Està directament relacionat amb la fiabilitat dels resultats de mesura i la precisió i consistència de la transmissió del valor.No obstant això, moltes persones fàcilment confonen o fan un mal ús dels dos a causa de conceptes poc clars.Aquest article combina l'experiència d'estudiar "Avaluació i expressió de la incertesa de mesura" per centrar-se en les diferències entre ambdues.El primer que cal tenir clar és la diferència conceptual entre la incertesa i l'error de mesura.

La incertesa de mesura caracteritza l'avaluació del rang de valors en què es troba el valor real del valor mesurat.Proporciona l'interval en què el valor real pot caure segons una certa probabilitat de confiança.Pot ser la desviació estàndard o els seus múltiples, o la mitja amplada de l'interval que indica el nivell de confiança.No és un error veritable específic, només expressa quantitativament la part del rang d'error que no es pot corregir en forma de paràmetres.Es deriva de la correcció imperfecta d'efectes accidentals i d'efectes sistemàtics, i és un paràmetre de dispersió utilitzat per caracteritzar els valors mesurats que s'assignen raonablement.La incertesa es divideix en dos tipus de components d'avaluació, A i B, segons el mètode d'obtenció.El component d'avaluació de tipus A és l'avaluació de la incertesa realitzada mitjançant l'anàlisi estadística de sèries d'observació, i el component d'avaluació de tipus B s'estima basant-se en l'experiència o altra informació, i s'assumeix que hi ha un component d'incertesa representat per una "desviació estàndard" aproximada.

En la majoria dels casos, l'error es refereix a l'error de mesura, i la seva definició tradicional és la diferència entre el resultat de la mesura i el valor real del valor mesurat.Normalment es poden dividir en dues categories: errors sistemàtics i errors accidentals.L'error existeix objectivament, i hauria de ser un valor definit, però com que el valor real no es coneix en la majoria dels casos, l'error veritable no es pot conèixer amb precisió.Només busquem la millor aproximació del valor de veritat sota determinades condicions, i l'anomenem valor de veritat convencional.

Mitjançant la comprensió del concepte, podem veure que hi ha principalment les següents diferències entre la incertesa de mesura i l'error de mesura:

1. Diferències en les finalitats d'avaluació:

La incertesa de mesura pretén indicar la dispersió del valor mesurat;

L'objectiu de l'error de mesura és indicar el grau en què els resultats de la mesura es desvien del valor real.

2. La diferència entre els resultats de l'avaluació:

La incertesa de mesura és un paràmetre sense signe expressat per desviació estàndard o múltiples de la desviació estàndard o la mitja amplada de l'interval de confiança.La gent l'avalua a partir d'informació com ara experiments, dades i experiència.Es pot determinar quantitativament mitjançant dos tipus de mètodes d'avaluació, A i B. ;

L'error de mesura és un valor amb signe positiu o negatiu.El seu valor és el resultat de la mesura menys el valor real mesurat.Com que es desconeix el valor real, no es pot obtenir amb precisió.Quan s'utilitza el valor real convencional en lloc del valor real, només es pot obtenir el valor estimat.

3. La diferència de factors d'influència:

La incertesa de mesura l'obtenen les persones mitjançant l'anàlisi i l'avaluació, per la qual cosa està relacionada amb la comprensió de la gent del mesurand, influint en la quantitat i el procés de mesura;

Els errors de mesura existeixen objectivament, no es veuen afectats per factors externs i no canvien amb la comprensió de la gent;

Per tant, a l'hora de realitzar l'anàlisi d'incertesa, s'han de considerar completament diversos factors que influeixen i s'ha de verificar l'avaluació de la incertesa.En cas contrari, a causa d'una anàlisi i estimació insuficients, la incertesa estimada pot ser gran quan el resultat de la mesura és molt proper al valor real (és a dir, l'error és petit), o la incertesa donada pot ser molt petita quan l'error de mesura és realment. gran.

4. Diferències per naturalesa:

En general, no és necessari distingir les propietats de la incertesa de mesura i els components d'incertesa.Si cal distingir-los, s'han d'expressar com: "components d'incertesa introduïts per efectes aleatoris" i "components d'incertesa introduïts per efectes del sistema";

Els errors de mesura es poden dividir en errors aleatoris i errors sistemàtics segons les seves propietats.Per definició, tant els errors aleatoris com els errors sistemàtics són conceptes ideals en el cas d'una infinitat de mesures.

5. La diferència entre la correcció dels resultats de la mesura:

El terme "incertesa" en si implica un valor estimable.No es refereix a un valor d'error específic i exacte.Tot i que es pot estimar, no es pot utilitzar per corregir el valor.La incertesa introduïda per les correccions imperfectes només es pot considerar en la incertesa dels resultats de mesura corregits.

Si es coneix el valor estimat de l'error del sistema, el resultat de la mesura es pot corregir per obtenir el resultat de la mesura corregit.

Després de corregir una magnitud, pot estar més a prop del valor real, però la seva incertesa no només no disminueix, sinó que de vegades es fa més gran.Això es deu principalment al fet que no podem saber exactament quant és el valor real, sinó que només podem estimar el grau en què els resultats de la mesura s'apropen o s'allunyen del valor real.

Tot i que la incertesa i l'error de mesura tenen les diferències anteriors, encara estan estretament relacionats.El concepte d'incertesa és l'aplicació i l'expansió de la teoria de l'error, i l'anàlisi d'errors segueix sent la base teòrica per a l'avaluació de la incertesa de mesura, especialment quan s'estimen components de tipus B, l'anàlisi d'errors és inseparable.Per exemple, les característiques dels instruments de mesura es poden descriure en termes d'error màxim permès, error d'indicació, etc. El valor límit de l'error admissible de l'instrument de mesura especificat a les especificacions tècniques i reglaments s'anomena "error màxim permès" o "límit d'error admissible".És el rang admissible de l'error d'indicació especificat pel fabricant per a un determinat tipus d'instrument, no l'error real d'un determinat instrument.L'error màxim permès d'un instrument de mesura es pot trobar al manual de l'instrument, i s'expressa amb un signe més o menys quan s'expressa com a valor numèric, normalment expressat en error absolut, error relatiu, error de referència o una combinació d'aquests.Per exemple ± 0,1 PV, ± 1%, etc. L'error màxim permès de l'instrument de mesura no és la incertesa de mesura, però es pot utilitzar com a base per a l'avaluació de la incertesa de mesura.La incertesa introduïda per l'instrument de mesura en el resultat de la mesura es pot avaluar segons l'error màxim permès de l'instrument segons el mètode d'avaluació de tipus B.Un altre exemple és la diferència entre el valor d'indicació de l'instrument de mesura i el valor real acordat de l'entrada corresponent, que és l'error d'indicació de l'instrument de mesura.Per a les eines físiques de mesura, el valor indicat és el seu valor nominal.Normalment, el valor proporcionat o reproduït per un estàndard de mesura de nivell superior s'utilitza com a valor real acordat (sovint anomenat valor de calibratge o valor estàndard).En el treball de verificació, quan la incertesa ampliada del valor estàndard donat per l'estàndard de mesura és d'1/3 a 1/10 de l'error màxim permès de l'instrument provat i l'error d'indicació de l'instrument provat es troba dins del màxim permès especificat. error, es pot jutjar com a qualificat.