Måleusikkerhed og -fejl er grundlæggende propositioner, der studeres i metrologi, og også et af de vigtige begreber, der ofte bruges af metrologitestere.Det er direkte relateret til pålideligheden af måleresultaterne og nøjagtigheden og konsistensen af værditransmissionen.Men mange mennesker forveksler eller misbruger de to på grund af uklare begreber.Denne artikel kombinerer erfaringen med at studere "Evaluering og udtryk for måleusikkerhed" for at fokusere på forskellene mellem de to.Den første ting, der skal være klar, er den begrebsmæssige forskel mellem måleusikkerhed og fejl.
Måleusikkerhed karakteriserer evalueringen af det værdiområde, hvori den sande værdi af den målte værdi ligger.Det giver det interval, hvori den sande værdi kan falde i henhold til en vis konfidenssandsynlighed.Det kan være standardafvigelsen eller multipla deraf, eller halvbredden af intervallet, der angiver konfidensniveauet.Det er ikke en specifik sand fejl, den udtrykker blot kvantitativt den del af fejlområdet, der ikke kan rettes i form af parametre.Det er afledt af den ufuldkomne korrektion af utilsigtede effekter og systematiske effekter, og er en spredningsparameter, der bruges til at karakterisere de målte værdier, der er rimeligt tildelt.Usikkerhed er opdelt i to typer af evalueringskomponenter, A og B, alt efter metoden til at opnå dem.Type A vurderingskomponent er den usikkerhedsvurdering, der foretages gennem den statistiske analyse af observationsserier, og type B vurderingskomponent er estimeret ud fra erfaringer eller anden information, og det antages, at der er en usikkerhedskomponent repræsenteret ved en tilnærmet "standardafvigelse".
I de fleste tilfælde refererer fejl til målefejl, og dens traditionelle definition er forskellen mellem måleresultatet og den sande værdi af den målte værdi.Kan normalt opdeles i to kategorier: systematiske fejl og utilsigtede fejl.Fejlen eksisterer objektivt, og den bør være en bestemt værdi, men da den sande værdi i de fleste tilfælde ikke er kendt, kan den sande fejl ikke kendes nøjagtigt.Vi søger blot den bedste tilnærmelse af sandhedsværdien under visse betingelser, og kalder det den konventionelle sandhedsværdi.
Gennem forståelsen af konceptet kan vi se, at der hovedsageligt er følgende forskelle mellem måleusikkerhed og målefejl:
1. Forskelle i vurderingsformål:
Måleusikkerhed er beregnet til at angive spredningen af den målte værdi;
Formålet med målefejl er at angive, i hvilken grad måleresultaterne afviger fra den sande værdi.
2. Forskellen mellem evalueringsresultaterne:
Måleusikkerhed er en parameter uden fortegn udtrykt ved standardafvigelse eller multipla af standardafvigelse eller halvbredden af konfidensintervallet.Det evalueres af mennesker baseret på information såsom eksperimenter, data og erfaring.Det kan kvantitativt bestemmes af to typer evalueringsmetoder, A og B. ;
Målefejlen er en værdi med et positivt eller negativt fortegn.Dens værdi er måleresultatet minus den målte sande værdi.Da den sande værdi er ukendt, kan den ikke opnås nøjagtigt.Når den konventionelle sande værdi anvendes i stedet for den sande værdi, kan kun den estimerede værdi opnås.
3. Forskellen på indflydelsesfaktorer:
Måleusikkerhed opnås af mennesker gennem analyse og evaluering, så den er relateret til menneskers forståelse af målemålet, indflydelse på mængde og måleproces;
Målefejl eksisterer objektivt, påvirkes ikke af eksterne faktorer og ændrer sig ikke med folks forståelse;
Derfor, når der udføres usikkerhedsanalyse, bør forskellige indflydelsesfaktorer tages i betragtning fuldt ud, og vurderingen af usikkerhed bør verificeres.Ellers kan den estimerede usikkerhed på grund af utilstrækkelig analyse og estimering være stor, når måleresultatet er meget tæt på den sande værdi (det vil sige fejlen er lille), eller den angivne usikkerhed kan være meget lille, når målefejlen faktisk er stor.
4. Naturforskelle:
Det er generelt unødvendigt at skelne mellem egenskaberne ved måleusikkerhed og usikkerhedskomponenter.Hvis det er nødvendigt at skelne mellem dem, skal de udtrykkes som: "usikkerhedskomponenter indført af tilfældige effekter" og "usikkerhedskomponenter indført af systemeffekter";
Målefejl kan opdeles i tilfældige fejl og systematiske fejl efter deres egenskaber.Per definition er både tilfældige fejl og systematiske fejl ideelle begreber ved uendeligt mange målinger.
5. Forskellen mellem korrektionen af måleresultaterne:
Udtrykket "usikkerhed" indebærer i sig selv en estimerbar værdi.Det refererer ikke til en specifik og nøjagtig fejlværdi.Selvom det kan estimeres, kan det ikke bruges til at korrigere værdien.Usikkerheden indført af ufuldkomne korrektioner kan kun tages i betragtning i usikkerheden af de korrigerede måleresultater.
Hvis den estimerede værdi af systemfejlen er kendt, kan måleresultatet korrigeres for at opnå det korrigerede måleresultat.
Efter en størrelsesorden er korrigeret, kan den være tættere på den sande værdi, men dens usikkerhed falder ikke kun ikke, men nogle gange bliver den større.Det skyldes hovedsageligt, at vi ikke kan vide præcis, hvor meget den sande værdi er, men kun kan estimere, i hvilken grad måleresultaterne er tæt på eller væk fra den sande værdi.
Selvom måleusikkerhed og -fejl har ovenstående forskelle, er de stadig tæt forbundet.Usikkerhedsbegrebet er anvendelsen og udvidelsen af fejlteori, og fejlanalyse er stadig det teoretiske grundlag for evaluering af måleusikkerhed, især ved estimering af B-type komponenter er fejlanalyse uadskillelig.Måleinstrumenters egenskaber kan fx beskrives i form af maksimal tilladelig fejl, indikationsfejl osv. Grænseværdien for den tilladte fejl for måleinstrumentet angivet i de tekniske specifikationer og forskrifter kaldes "den maksimale tilladte fejl" eller "tilladt fejlgrænse".Det er det tilladte område for indikationsfejlen specificeret af producenten for en bestemt type instrument, ikke den faktiske fejl for et bestemt instrument.Den maksimalt tilladte fejl for et måleinstrument kan findes i instrumentmanualen, og den er udtrykt med et plus- eller minustegn, når den udtrykkes som en numerisk værdi, normalt udtrykt i absolut fejl, relativ fejl, referencefejl eller en kombination heraf.For eksempel±0,1PV,±1% osv. Den maksimalt tilladte fejl for måleinstrumentet er ikke måleusikkerheden, men den kan bruges som grundlag for evalueringen af måleusikkerheden.Den usikkerhed, som måleinstrumentet introducerer i måleresultatet, kan evalueres i henhold til instrumentets maksimalt tilladte fejl i henhold til B-type evalueringsmetoden.Et andet eksempel er forskellen mellem indikationsværdien af måleinstrumentet og den aftalte sande værdi af den tilsvarende input, som er indikationsfejlen for måleinstrumentet.For fysiske måleværktøjer er den angivne værdi dens nominelle værdi.Normalt bruges den værdi, der leveres eller gengives af en målestandard på højere niveau, som den aftalte sande værdi (ofte kaldet kalibreringsværdi eller standardværdi).I verifikationsarbejdet, når den udvidede usikkerhed af standardværdien givet af målestandarden er 1/3 til 1/10 af den maksimalt tilladte fejl for det testede instrument, og indikationsfejlen for det testede instrument er inden for den specificerede maksimalt tilladte fejl, kan det bedømmes som kvalificeret.
Indlægstid: Aug-10-2023
