Meetonzekerheid en -fouten zijn fundamentele stellingen die in de metrologie worden bestudeerd, en ook een van de belangrijke concepten die vaak worden gebruikt door metrologietesters.Het houdt rechtstreeks verband met de betrouwbaarheid van de meetresultaten en de nauwkeurigheid en consistentie van de waardeoverdracht.Veel mensen verwarren of misbruiken deze twee echter gemakkelijk vanwege onduidelijke concepten.Dit artikel combineert de ervaring met het bestuderen van "Evaluatie en expressie van meetonzekerheid" om zich te concentreren op de verschillen tussen de twee.Het eerste dat duidelijk moet zijn, is het conceptuele verschil tussen meetonzekerheid en fout.
Meetonzekerheid kenmerkt de evaluatie van het waardenbereik waarin de werkelijke waarde van de gemeten waarde ligt.Het geeft het interval aan waarin de werkelijke waarde kan vallen volgens een bepaalde betrouwbaarheidswaarschijnlijkheid.Dit kan de standaarddeviatie zijn of veelvouden daarvan, of de halve breedte van het interval dat het betrouwbaarheidsniveau aangeeft.Het is geen specifieke echte fout, het drukt alleen kwantitatief het deel van het foutbereik uit dat niet kan worden gecorrigeerd in de vorm van parameters.Het is afgeleid van de imperfecte correctie van toevallige effecten en systematische effecten, en is een spreidingsparameter die wordt gebruikt om de gemeten waarden te karakteriseren die redelijkerwijs zijn toegewezen.Onzekerheid wordt verdeeld in twee soorten evaluatiecomponenten, A en B, afhankelijk van de methode waarmee deze worden verkregen.Beoordelingscomponent van type A is de onzekerheidsbeoordeling die wordt gemaakt door middel van de statistische analyse van observatiereeksen, en beoordelingscomponent van type B wordt geschat op basis van ervaring of andere informatie, en er wordt aangenomen dat er een onzekerheidscomponent is die wordt weergegeven door een geschatte "standaardafwijking".
In de meeste gevallen verwijst fout naar meetfouten, en de traditionele definitie ervan is het verschil tussen het meetresultaat en de werkelijke waarde van de gemeten waarde.Meestal kan worden onderverdeeld in twee categorieën: systematische fouten en toevallige fouten.De fout bestaat objectief en zou een bepaalde waarde moeten hebben, maar aangezien de werkelijke waarde in de meeste gevallen niet bekend is, kan de werkelijke fout niet nauwkeurig bekend zijn.We zoeken gewoon naar de beste benadering van de waarheidswaarde onder bepaalde omstandigheden, en noemen dit de conventionele waarheidswaarde.
Door het concept te begrijpen, kunnen we zien dat er voornamelijk de volgende verschillen zijn tussen meetonzekerheid en meetfout:
1. Verschillen in beoordelingsdoeleinden:
De meetonzekerheid is bedoeld om de spreiding van de gemeten waarde aan te geven;
Het doel van de meetfout is om aan te geven in welke mate de meetresultaten afwijken van de werkelijke waarde.
2. Het verschil tussen de evaluatieresultaten:
Meetonzekerheid is een niet-ondertekende parameter, uitgedrukt in standaarddeviatie of veelvouden van standaarddeviatie of de halve breedte van het betrouwbaarheidsinterval.Het wordt door mensen geëvalueerd op basis van informatie zoals experimenten, gegevens en ervaringen.Het kan kwantitatief worden bepaald door twee soorten evaluatiemethoden, A en B.;
De meetfout is een waarde met een positief of negatief teken.De waarde ervan is het meetresultaat minus de gemeten werkelijke waarde.Omdat de werkelijke waarde onbekend is, kan deze niet nauwkeurig worden verkregen.Wanneer de conventionele werkelijke waarde wordt gebruikt in plaats van de werkelijke waarde, kan alleen de geschatte waarde worden verkregen.
3. Het verschil tussen beïnvloedende factoren:
Meetonzekerheid wordt door mensen verkregen door middel van analyse en evaluatie, en houdt dus verband met het begrip van mensen van de meetgrootheid, waardoor de kwantiteit en het meetproces worden beïnvloed;
Meetfouten bestaan objectief, worden niet beïnvloed door externe factoren en veranderen niet met het begrip van mensen;
Daarom moeten bij het uitvoeren van een onzekerheidsanalyse verschillende beïnvloedende factoren volledig in aanmerking worden genomen, en moet de evaluatie van de onzekerheid worden geverifieerd.Anders kan de geschatte onzekerheid, als gevolg van onvoldoende analyse en schatting, groot zijn als het meetresultaat zeer dicht bij de werkelijke waarde ligt (dat wil zeggen: de fout is klein), of de gegeven onzekerheid kan erg klein zijn als de meetfout feitelijk groot is. groot.
4. Verschillen naar aard:
Het is doorgaans niet nodig om onderscheid te maken tussen de eigenschappen van meetonzekerheid en onzekerheidscomponenten.Als ze moeten worden onderscheiden, moeten ze worden uitgedrukt als: "onzekerheidscomponenten geïntroduceerd door willekeurige effecten" en "onzekerheidscomponenten geïntroduceerd door systeemeffecten";
Meetfouten kunnen op basis van hun eigenschappen worden onderverdeeld in willekeurige fouten en systematische fouten.Per definitie zijn zowel willekeurige fouten als systematische fouten ideale concepten in het geval van oneindig veel metingen.
5. Het verschil tussen de correctie van de meetresultaten:
De term ‘onzekerheid’ impliceert zelf een geschatte waarde.Het verwijst niet naar een specifieke en exacte foutwaarde.Hoewel het kan worden geschat, kan het niet worden gebruikt om de waarde te corrigeren.De onzekerheid die door imperfecte correcties wordt geïntroduceerd, kan alleen in aanmerking worden genomen in de onzekerheid van de gecorrigeerde meetresultaten.
Als de geschatte waarde van de systeemfout bekend is, kan het meetresultaat worden gecorrigeerd om het gecorrigeerde meetresultaat te verkrijgen.
Nadat een grootheid is gecorrigeerd, kan deze dichter bij de werkelijke waarde liggen, maar de onzekerheid neemt niet alleen niet af, maar wordt soms ook groter.Dit komt vooral omdat we niet precies kunnen weten hoeveel de werkelijke waarde is, maar alleen kunnen schatten in welke mate de meetresultaten dicht bij of verwijderd zijn van de werkelijke waarde.
Hoewel meetonzekerheid en meetfouten bovengenoemde verschillen vertonen, zijn ze nog steeds nauw met elkaar verbonden.Het concept van onzekerheid is de toepassing en uitbreiding van de foutentheorie, en foutanalyse is nog steeds de theoretische basis voor de evaluatie van meetonzekerheid, vooral bij het schatten van B-type componenten is foutanalyse onlosmakelijk met elkaar verbonden.De kenmerken van meetinstrumenten kunnen bijvoorbeeld worden beschreven in termen van maximaal toelaatbare fout, indicatiefout, enz. De grenswaarde van de toelaatbare fout van het meetinstrument, gespecificeerd in de technische specificaties en voorschriften, wordt de "maximaal toelaatbare fout" of "toegestane foutlimiet".Het is het toegestane bereik van de indicatiefout gespecificeerd door de fabrikant voor een bepaald type instrument, niet de werkelijke fout van een bepaald instrument.De maximaal toegestane fout van een meetinstrument kunt u vinden in de instrumenthandleiding en wordt uitgedrukt met een plus- of minteken wanneer deze wordt uitgedrukt als een numerieke waarde, meestal uitgedrukt in absolute fout, relatieve fout, referentiefout of een combinatie daarvan.Bijvoorbeeld ±0,1PV,±1%, etc. De maximaal toegestane fout van het meetinstrument is niet de meetonzekerheid, maar kan worden gebruikt als basis voor de evaluatie van de meetonzekerheid.De onzekerheid die het meetinstrument in het meetresultaat introduceert, kan worden geëvalueerd op basis van de maximaal toegestane fout van het instrument volgens de B-type evaluatiemethode.Een ander voorbeeld is het verschil tussen de indicatiewaarde van het meetinstrument en de overeengekomen werkelijke waarde van de bijbehorende invoer, namelijk de indicatiefout van het meetinstrument.Voor fysieke meetinstrumenten is de aangegeven waarde de nominale waarde.Meestal wordt de waarde die wordt geleverd of gereproduceerd door een meetstandaard op een hoger niveau gebruikt als de overeengekomen werkelijke waarde (vaak kalibratiewaarde of standaardwaarde genoemd).Bij verificatiewerkzaamheden, wanneer de uitgebreide onzekerheid van de standaardwaarde gegeven door de meetstandaard 1/3 tot 1/10 bedraagt van de maximaal toegestane fout van het geteste instrument, en de indicatiefout van het geteste instrument binnen de gespecificeerde maximaal toegestane fout ligt fout, kan deze als gekwalificeerd worden beoordeeld.
Posttijd: 10 augustus 2023
