A diferenza de incerteza e erro de medida

A incerteza e o erro de medida son proposicións básicas estudadas en metroloxía, e tamén un dos conceptos importantes que adoitan empregar os probadores de metroloxía.Está directamente relacionado coa fiabilidade dos resultados das medicións e coa precisión e coherencia da transmisión do valor.Non obstante, moitas persoas facilmente confunden ou usan mal os dous debido a conceptos pouco claros.Este artigo combina a experiencia de estudar "Avaliación e expresión da incerteza de medición" para centrarse nas diferenzas entre ambas.O primeiro que hai que ter claro é a diferenza conceptual entre incerteza de medición e erro.

A incerteza de medida caracteriza a avaliación do rango de valores no que se atopa o verdadeiro valor do valor medido.Dá o intervalo no que pode caer o valor verdadeiro segundo unha certa probabilidade de confianza.Pode ser a desviación estándar ou múltiplos desta, ou a media anchura do intervalo que indica o nivel de confianza.Non é un erro verdadeiro específico, só expresa cuantitativamente a parte do intervalo de erro que non se pode corrixir en forma de parámetros.Derívase da corrección imperfecta de efectos accidentais e efectos sistemáticos, e é un parámetro de dispersión utilizado para caracterizar os valores medidos que se asignan razoablemente.A incerteza divídese en dous tipos de compoñentes de avaliación, A e B, segundo o método de obtención dos mesmos.O compoñente de avaliación tipo A é a avaliación da incerteza realizada mediante a análise estatística das series de observación, e o compoñente de avaliación tipo B estímase en función da experiencia ou outra información, e asúmese que existe un compoñente de incerteza representado por unha "desviación estándar" aproximada.

Na maioría dos casos, o erro refírese ao erro de medición e a súa definición tradicional é a diferenza entre o resultado da medición e o valor verdadeiro do valor medido.Normalmente pódense dividir en dúas categorías: erros sistemáticos e erros accidentais.O erro existe obxectivamente, e debería ser un valor definido, pero como o verdadeiro valor non se coñece na maioría dos casos, o verdadeiro erro non se pode coñecer con precisión.Só buscamos a mellor aproximación do valor de verdade baixo certas condicións e chamámoslle valor de verdade convencional.

A través da comprensión do concepto, podemos ver que hai principalmente as seguintes diferenzas entre a incerteza de medición e o erro de medición:

1. Diferenzas nos fins de avaliación:

A incerteza de medición pretende indicar a dispersión do valor medido;

O propósito do erro de medición é indicar o grao en que os resultados da medición se desvían do valor verdadeiro.

2. A diferenza entre os resultados da avaliación:

A incerteza de medición é un parámetro sen signo expresado por desviación estándar ou múltiplos da desviación estándar ou polo ancho medio do intervalo de confianza.É avaliado polas persoas en función de información como experimentos, datos e experiencia.Pódese determinar cuantitativamente mediante dous tipos de métodos de avaliación, A e B. ;

O erro de medición é un valor con signo positivo ou negativo.O seu valor é o resultado da medición menos o valor verdadeiro medido.Dado que se descoñece o verdadeiro valor, non se pode obter con precisión.Cando se utiliza o valor verdadeiro convencional en lugar do valor verdadeiro, só se pode obter o valor estimado.

3. A diferenza de factores que inflúen:

A incerteza de medición é obtida polas persoas mediante a análise e a avaliación, polo que está relacionada coa comprensión da xente do mensurando, influíndo na cantidade e no proceso de medición;

Os erros de medición existen obxectivamente, non se ven afectados por factores externos e non cambian co entendemento da xente;

Polo tanto, ao realizar a análise de incerteza, débense considerar plenamente varios factores que inflúen e debe verificarse a avaliación da incerteza.En caso contrario, debido a unha análise e estimación insuficientes, a incerteza estimada pode ser grande cando o resultado da medición está moi preto do valor verdadeiro (é dicir, o erro é pequeno), ou a incerteza dada pode ser moi pequena cando o erro de medición é realmente grande.

4. Diferenzas por natureza:

Xeralmente non é necesario distinguir as propiedades da incerteza de medida e os compoñentes de incerteza.Se é preciso distinguilos, deben expresarse como: "compoñentes de incerteza introducidas por efectos aleatorios" e "compoñentes de incerteza introducidas por efectos do sistema";

Os erros de medición pódense dividir en erros aleatorios e erros sistemáticos segundo as súas propiedades.Por definición, tanto os erros aleatorios como os erros sistemáticos son conceptos ideais no caso de infinitas medidas.

5. A diferenza entre a corrección dos resultados da medición:

O termo "incerteza" en si implica un valor estimable.Non se refire a un valor de erro específico e exacto.Aínda que se pode estimar, non se pode utilizar para corrixir o valor.A incerteza introducida polas correccións imperfectas só pode considerarse na incerteza dos resultados de medición corrixidos.

Se se coñece o valor estimado do erro do sistema, o resultado da medición pódese corrixir para obter o resultado da medición corrixido.

Despois de corrixir unha magnitude, pode estar máis preto do valor verdadeiro, pero a súa incerteza non só non diminúe, senón que ás veces faise maior.Isto débese principalmente a que non podemos saber exactamente canto é o verdadeiro valor, senón que só podemos estimar o grao en que os resultados da medición están próximos ou afastados do verdadeiro valor.

Aínda que a incerteza e o erro de medición teñen as diferenzas anteriores, aínda están estreitamente relacionados.O concepto de incerteza é a aplicación e expansión da teoría do erro, e a análise de erros aínda é a base teórica para a avaliación da incerteza de medida, especialmente cando se estiman compoñentes de tipo B, a análise de erros é inseparable.Por exemplo, as características dos instrumentos de medida pódense describir en termos de erro máximo permitido, erro de indicación, etc. O valor límite do erro admisible do instrumento de medida especificado nas especificacións técnicas e regulamentos denomínase "erro máximo permitido" ou "límite de erro permitido".É o rango permitido do erro de indicación especificado polo fabricante para un determinado tipo de instrumento, non o erro real dun determinado instrumento.O erro máximo permitido dun instrumento de medida pódese atopar no manual do instrumento, e exprésase cun signo máis ou menos cando se expresa como un valor numérico, normalmente expresado en erro absoluto, erro relativo, erro de referencia ou unha combinación dos mesmos.Por exemplo ± 0,1 PV, ± 1 %, etc. O erro máximo permitido do instrumento de medida non é a incerteza de medida, pero pódese utilizar como base para a avaliación da incerteza de medida.A incerteza introducida polo instrumento de medida no resultado da medición pódese avaliar segundo o erro máximo permitido do instrumento segundo o método de avaliación de tipo B.Outro exemplo é a diferenza entre o valor de indicación do instrumento de medida e o valor verdadeiro acordado da entrada correspondente, que é o erro de indicación do instrumento de medida.Para as ferramentas físicas de medida, o valor indicado é o seu valor nominal.Normalmente, o valor proporcionado ou reproducido por un estándar de medición de nivel superior úsase como o valor verdadeiro acordado (moitas veces chamado valor de calibración ou valor estándar).No traballo de verificación, cando a incerteza ampliada do valor estándar dado polo estándar de medición é de 1/3 a 1/10 do erro máximo permitido do instrumento probado e o erro de indicación do instrumento probado está dentro do máximo permitido especificado. erro , pódese xulgar como cualificado.