Ölçmə qeyri-müəyyənliyi və ölçmə xətası arasındakı fərq

Ölçmə qeyri-müəyyənliyi və xətası metrologiyada öyrənilən əsas təkliflərdir və həmçinin metrologiya testçiləri tərəfindən tez-tez istifadə edilən vacib anlayışlardan biridir. Bu, ölçmə nəticələrinin etibarlılığı və dəyər ötürülməsinin dəqiqliyi və ardıcıllığı ilə birbaşa əlaqəlidir. Lakin, bir çox insan qeyri-müəyyən anlayışlar səbəbindən bu ikisini asanlıqla çaşdırır və ya səhv istifadə edir. Bu məqalə, ikisi arasındakı fərqlərə diqqət yetirmək üçün "Ölçmə Qeyri-müəyyənliyinin Qiymətləndirilməsi və İfadəsi"ni öyrənmək təcrübəsini birləşdirir. İlk aydın olmalı olan şey ölçmə qeyri-müəyyənliyi və xətası arasındakı konseptual fərqdir.

Ölçmə qeyri-müəyyənliyi, ölçülən dəyərin həqiqi dəyərinin yerləşdiyi dəyərlər diapazonunun qiymətləndirilməsini xarakterizə edir.Müəyyən bir etibarlılıq ehtimalına görə həqiqi dəyərin düşə biləcəyi intervalı verir. Bu, standart sapma və ya onların qatları, yaxud etibarlılıq səviyyəsini göstərən intervalın yarı eni ola bilər. Bu, spesifik həqiqi səhv deyil, sadəcə səhv diapazonunun parametrlər şəklində düzəldilə bilməyən hissəsini kəmiyyətcə ifadə edir. Bu, təsadüfi təsirlərin və sistematik təsirlərin qeyri-kamil korreksiyasından irəli gəlir və ağlabatan şəkildə təyin edilmiş ölçülmüş dəyərləri xarakterizə etmək üçün istifadə edilən dispersiya parametridir. Qeyri-müəyyənlik, əldə etmə üsuluna görə iki növ qiymətləndirmə komponenti, A və B-yə bölünür. A tipli qiymətləndirmə komponenti müşahidə seriyalarının statistik təhlili yolu ilə aparılan qeyri-müəyyənlik qiymətləndirməsidir və B tipli qiymətləndirmə komponenti təcrübəyə və ya digər məlumatlara əsasən qiymətləndirilir və təxmini "standart sapma" ilə təmsil olunan qeyri-müəyyənlik komponentinin olduğu güman edilir.

Əksər hallarda səhv ölçmə xətasına aiddir və onun ənənəvi tərifi ölçmə nəticəsi ilə ölçülən dəyərin həqiqi dəyəri arasındakı fərqdir.Adətən iki kateqoriyaya bölünə bilər: sistematik səhvlər və təsadüfi səhvlər. Xəta obyektiv olaraq mövcuddur və müəyyən bir dəyər olmalıdır, lakin əksər hallarda əsl dəyər məlum olmadığı üçün əsl xətanı dəqiq bilmək olmur. Biz sadəcə müəyyən şərtlər altında həqiqət dəyərinin ən yaxşı yaxınlaşmasını axtarırıq və onu ənənəvi həqiqət dəyəri adlandırırıq.

Konsepsiyanın başa düşülməsi ilə ölçmə qeyri-müəyyənliyi ilə ölçmə xətası arasında əsasən aşağıdakı fərqlərin olduğunu görə bilərik:

1. Qiymətləndirmə məqsədlərindəki fərqlər:

Ölçmənin qeyri-müəyyənliyi ölçülmüş dəyərin səpələnməsini göstərmək üçün nəzərdə tutulub;

Ölçmə xətasının məqsədi ölçmə nəticələrinin həqiqi dəyərdən nə dərəcədə yayındığını göstərməkdir.

2. Qiymətləndirmə nəticələri arasındakı fərq:

Ölçmə qeyri-müəyyənliyi standart sapma və ya standart sapmanın qatları və ya etibarlılıq intervalının yarı enində ifadə edilən işarəsiz bir parametrdir. O, insanlar tərəfindən təcrübələr, məlumatlar və təcrübə kimi məlumatlara əsasən qiymətləndirilir. Kəmiyyətcə iki növ qiymətləndirmə metodu ilə, A və B ilə müəyyən edilə bilər.

Ölçmə xətası müsbət və ya mənfi işarəli bir dəyərdir. Onun dəyəri ölçmə nəticəsindən ölçülmüş həqiqi dəyər çıxıldıqdadır. Həqiqi dəyər naməlum olduğundan, onu dəqiq əldə etmək mümkün deyil. Həqiqi dəyər əvəzinə ənənəvi həqiqi dəyər istifadə edildikdə, yalnız təxmini dəyər əldə edilə bilər.

3. Təsir edən amillərin fərqi:

Ölçmə qeyri-müəyyənliyi insanlar tərəfindən təhlil və qiymətləndirmə yolu ilə əldə edilir, buna görə də bu, insanların ölçülən miqdar haqqında anlayışı ilə əlaqədardır və kəmiyyətə və ölçmə prosesinə təsir göstərir;

Ölçmə xətaları obyektiv olaraq mövcuddur, xarici amillərdən təsirlənmir və insanların anlayışı ilə dəyişmir;

Buna görə də, qeyri-müəyyənlik təhlili aparılarkən müxtəlif təsir edən amillər tam nəzərə alınmalı və qeyri-müəyyənliyin qiymətləndirilməsi yoxlanılmalıdır. Əks halda, təhlil və qiymətləndirmənin qeyri-kafi olması səbəbindən ölçmə nəticəsi həqiqi dəyərə çox yaxın olduqda (yəni xəta kiçik olduqda) qiymətləndirilən qeyri-müəyyənlik böyük ola bilər və ya ölçmə xətası əslində böyük olduqda verilən qeyri-müəyyənlik çox kiçik ola bilər.

4. Təbiətə görə fərqlər:

Ölçmə qeyri-müəyyənliyinin və qeyri-müəyyənlik komponentlərinin xüsusiyyətlərini ayırmaq ümumiyyətlə lazım deyil. Əgər onları ayırmaq lazımdırsa, onlar aşağıdakı kimi ifadə edilməlidir: "təsadüfi təsirlər tərəfindən daxil edilən qeyri-müəyyənlik komponentləri" və "sistem təsirləri tərəfindən daxil edilən qeyri-müəyyənlik komponentləri";

Ölçmə xətaları xüsusiyyətlərinə görə təsadüfi xətalara və sistematik xətalara bölünə bilər. Tərifinə görə, həm təsadüfi xətalar, həm də sistematik xətalar sonsuz sayda ölçmə halında ideal anlayışlardır.

5. Ölçmə nəticələrinin korreksiyası arasındakı fərq:

"Qeyri-müəyyənlik" termini özü qiymətləndirilə bilən bir dəyəri nəzərdə tutur. Bu, konkret və dəqiq bir xəta dəyərini ifadə etmir. Qiymətləndirilə bilsə də, dəyəri düzəltmək üçün istifadə edilə bilməz. Qeyri-kamil düzəlişlərin yaratdığı qeyri-müəyyənlik yalnız düzəldilmiş ölçmə nəticələrinin qeyri-müəyyənliyində nəzərə alına bilər.

Sistem xətasının təxmini dəyəri məlumdursa, düzəldilmiş ölçmə nəticəsini əldə etmək üçün ölçmə nəticəsi düzəldilə bilər.

Böyüklük düzəldildikdən sonra, o, həqiqi dəyərə daha yaxın ola bilər, lakin onun qeyri-müəyyənliyi nəinki azalmır, əksinə bəzən daha da böyüyür. Bu, əsasən, həqiqi dəyərin nə qədər olduğunu dəqiq bilməməyimiz, yalnız ölçmə nəticələrinin həqiqi dəyərə nə dərəcədə yaxın və ya uzaq olduğunu təxmin edə bilməyimizlə bağlıdır.

Ölçmə qeyri-müəyyənliyi və xəta yuxarıda göstərilən fərqlərə malik olsa da, onlar hələ də bir-biri ilə sıx bağlıdır. Qeyri-müəyyənlik anlayışı xəta nəzəriyyəsinin tətbiqi və genişləndirilməsidir və xəta təhlili hələ də ölçmə qeyri-müəyyənliyinin qiymətləndirilməsi üçün nəzəri əsasdır, xüsusən də B tipli komponentlərin qiymətləndirilməsi zamanı xəta təhlili ayrılmazdır. Məsələn, ölçmə cihazlarının xüsusiyyətləri maksimum icazə verilən xəta, göstərici xətası və s. baxımından təsvir edilə bilər. Texniki spesifikasiyalarda və qaydalarda göstərilən ölçmə cihazının icazə verilən xətasının limit dəyəri "maksimum icazə verilən xəta" və ya "icazə verilən xəta limiti" adlanır. Bu, istehsalçı tərəfindən müəyyən bir cihaz növü üçün müəyyən edilmiş göstərici xətasının icazə verilən diapazonudur, müəyyən bir cihazın faktiki xətası deyil. Ölçmə cihazının icazə verilən maksimum xətası cihaz təlimatında tapıla bilər və ədədi dəyər kimi ifadə edildikdə, adətən mütləq xəta, nisbi xəta, istinad xətası və ya bunların kombinasiyası ilə ifadə edildikdə artı və ya mənfi işarə ilə ifadə olunur. Məsələn, ±0.1PV, ±1% və s. Ölçmə cihazının icazə verilən maksimum xətası ölçmə qeyri-müəyyənliyi deyil, ölçmə qeyri-müəyyənliyinin qiymətləndirilməsi üçün əsas kimi istifadə edilə bilər. Ölçmə cihazının ölçmə nəticəsində yaratdığı qeyri-müəyyənlik, B tipli qiymətləndirmə metoduna uyğun olaraq cihazın icazə verilən maksimum xətasına görə qiymətləndirilə bilər. Başqa bir nümunə, ölçmə cihazının göstərici dəyəri ilə ölçmə cihazının göstərici xətası olan müvafiq girişin razılaşdırılmış həqiqi dəyəri arasındakı fərqdir. Fiziki ölçmə alətləri üçün göstərilən dəyər onun nominal dəyəridir. Adətən, daha yüksək səviyyəli ölçmə standartı tərəfindən təmin edilən və ya təkrarlanan dəyər razılaşdırılmış həqiqi dəyər kimi istifadə olunur (çox vaxt kalibrləmə dəyəri və ya standart dəyər adlanır). Doğrulama işində, ölçmə standartı tərəfindən verilən standart dəyərin genişləndirilmiş qeyri-müəyyənliyi sınaqdan keçirilmiş cihazın icazə verilən maksimum xətasının 1/3-dən 1/10-dək olduqda və sınaqdan keçirilmiş cihazın göstərici xətası göstərilən maksimum icazə verilən xəta daxilində olduqda, o, ixtisaslı hesab edilə bilər.


Yayımlanma vaxtı: 10 Avqust 2023