Өлшеу белгісіздігі мен қателігі метрологияда зерттелетін негізгі ұсыныстар, сонымен қатар метрология сынаушылары жиі қолданатын маңызды ұғымдардың бірі болып табылады.Ол өлшеу нәтижелерінің сенімділігіне және мәнді берудің дәлдігі мен жүйелілігіне тікелей байланысты.Дегенмен, көптеген адамдар түсініксіз түсініктерге байланысты екеуін оңай шатастырады немесе дұрыс қолданбайды.Бұл мақала екі арасындағы айырмашылықтарға назар аудару үшін «Өлшеу белгісіздігін бағалау және көрсету» зерттеу тәжірибесін біріктіреді.Түсінікті болу керек бірінші нәрсе - өлшеу белгісіздігі мен қателігі арасындағы тұжырымдамалық айырмашылық.
Өлшеу белгісіздігі өлшенетін шаманың шын мәні жататын мәндер ауқымын бағалауды сипаттайды.Ол белгілі бір сенімділік ықтималдығына сәйкес шынайы мән түсуі мүмкін интервалды береді.Бұл стандартты ауытқу немесе олардың еселігі немесе сенімділік деңгейін көрсететін интервалдың жарты ені болуы мүмкін.Бұл нақты қате емес, ол қателік диапазонының параметрлер түрінде түзетілмейтін бөлігін сандық түрде көрсетеді.Ол кездейсоқ әсерлер мен жүйелі әсерлердің жетілмеген түзетуінен алынған және негізделген тағайындалған өлшенген мәндерді сипаттау үшін қолданылатын дисперсиялық параметр болып табылады.Белгісіздік оларды алу әдісіне қарай бағалау компоненттерінің А және В екі түріне бөлінеді.А типті бағалау құрамдас бөлігі бақылау қатарларының статистикалық талдауы арқылы жасалған белгісіздікті бағалау болып табылады, ал В типті бағалау құрамдас бөлігі тәжірибе немесе басқа ақпарат негізінде бағаланады және шамамен «стандартты ауытқумен» ұсынылған белгісіздік құрамдас бөлігі бар деп болжанады.
Көп жағдайда қателік өлшеу қатесін білдіреді, ал оның дәстүрлі анықтамасы өлшеу нәтижесі мен өлшенетін шаманың шын мәні арасындағы айырмашылық болып табылады.Әдетте екі категорияға бөлуге болады: жүйелі қателер және кездейсоқ қателер.Қате объективті түрде бар және ол белгілі мән болуы керек, бірақ шын мән көп жағдайда белгісіз болғандықтан, шынайы қатені дәл білу мүмкін емес.Біз тек белгілі бір шарттарда ақиқат құнының ең жақсы жуықтауын іздейміз және оны шартты ақиқат мәні деп атаймыз.
Тұжырымдаманы түсіну арқылы біз өлшеу белгісіздігі мен өлшеу қателігі арасында негізінен келесі айырмашылықтар бар екенін көреміз:
1. Бағалау мақсаттарындағы айырмашылықтар:
Өлшемнің белгісіздігі өлшенетін шаманың шашырауын көрсетуге арналған;
Өлшеу қателігінің мақсаты өлшеу нәтижелерінің шынайы мәннен ауытқу дәрежесін көрсету болып табылады.
2. Бағалау нәтижелерінің айырмашылығы:
Өлшеу белгісіздігі стандартты ауытқумен немесе стандартты ауытқудың еселіктерімен немесе сенімділік аралығының жарты енімен көрсетілген таңбаланбаған параметр болып табылады.Оны адамдар эксперименттер, деректер және тәжірибе сияқты ақпарат негізінде бағалайды.Оны сандық түрде бағалау әдістерінің екі түрімен анықтауға болады, А және В. ;
Өлшеу қатесі – оң немесе теріс белгісі бар мән.Оның мәні өлшенген шынайы мәнді алып тастағандағы өлшеу нәтижесі болып табылады.Шынайы мән белгісіз болғандықтан, оны дәл алу мүмкін емес.Шын мәннің орнына шартты шын мәнді пайдаланғанда тек болжамды мәнді алуға болады.
3. Әсер етуші факторлардың айырмашылығы:
Өлшеу белгісіздігін адамдар талдау және бағалау арқылы алады, сондықтан ол адамдардың өлшенетін шаманы түсінуімен, шама мен өлшеу процесіне әсер етумен байланысты;
Өлшеу қателері объективті түрде бар, сыртқы факторлар әсер етпейді және адамдардың түсінігімен өзгермейді;
Сондықтан белгісіздік талдауын жүргізген кезде әртүрлі әсер етуші факторларды толығымен ескеру керек, ал белгісіздіктің бағасын тексеру керек.Әйтпесе, талдау мен бағалаудың жеткіліксіздігінен өлшеу нәтижесі шынайы мәнге өте жақын болған кезде бағаланған белгісіздік үлкен болуы мүмкін (яғни қателік аз) немесе өлшеу қатесі нақты болған кезде берілген белгісіздік өте аз болуы мүмкін. үлкен.
4. Табиғаты бойынша айырмашылықтар:
Өлшеу белгісіздігі мен белгісіздік компоненттерінің қасиеттерін ажырату әдетте қажет емес.Егер оларды ажырату қажет болса, олар: «кездейсоқ әсерлер арқылы енгізілген белгісіздік құрамдастары» және «жүйелік әсерлермен енгізілген белгісіздік құрамдастары» ретінде көрсетілуі керек;
Өлшеу қателерін қасиеттеріне қарай кездейсоқ қателер және жүйелі қателер деп бөлуге болады.Анықтау бойынша кездейсоқ қателер де, жүйелі қателер де шексіз көп өлшемдер жағдайында идеалды ұғымдар болып табылады.
5. Өлшеу нәтижелерін түзету арасындағы айырмашылық:
«Белгісіздік» терминінің өзі бағаланатын мәнді білдіреді.Ол нақты және нақты қате мәніне сілтеме жасамайды.Оны бағалауға болатынымен, оны мәнді түзету үшін пайдалану мүмкін емес.Жетілмеген түзетулер енгізген белгісіздік түзетілген өлшеу нәтижелерінің белгісіздігінде ғана қарастырылуы мүмкін.
Жүйе қатесінің болжалды мәні белгілі болса, түзетілген өлшеу нәтижесін алу үшін өлшеу нәтижесін түзетуге болады.
Шама түзетілгеннен кейін ол шынайы мәнге жақындауы мүмкін, бірақ оның белгісіздігі азайып қана қоймайды, кейде ол үлкен болады.Бұл, негізінен, біз шынайы мәннің қаншалықты екенін нақты біле алмайтындықтан, тек өлшеу нәтижелерінің шынайы мәнге жақын немесе алыс болу дәрежесін ғана бағалай аламыз.
Өлшеу белгісіздігі мен қателігі жоғарыда көрсетілген айырмашылықтарға ие болғанымен, олар әлі де тығыз байланысты.Белгісіздік концепциясы қателер теориясын қолдану және кеңейту болып табылады, ал қателік талдау әлі де өлшеу белгісіздігін бағалаудың теориялық негізі болып табылады, әсіресе В типті компоненттерді бағалау кезінде қателерді талдау ажырағысыз.Мысалы, өлшеу құралдарының сипаттамаларын шекті рұқсат етілген қателік, индикаторлық қателік және т.б. бойынша сипаттауға болады.Техникалық шарттарда және ережелерде көрсетілген өлшеу құралының рұқсат етілген қателігінің шекті мәні «Рұқсат етілген ең үлкен қателік» немесе «рұқсат етілген қате шегі».Бұл белгілі бір құралдың нақты қатесі емес, белгілі бір аспап түрі үшін өндіруші көрсеткен индикация қатесінің рұқсат етілген диапазоны.Өлшеу құралының рұқсат етілген ең үлкен қателігін аспап нұсқаулығында табуға болады және ол сандық мән ретінде көрсетілгенде плюс немесе минус белгісімен көрсетіледі, әдетте абсолютті қате, салыстырмалы қате, анықтамалық қате немесе олардың комбинациясы арқылы көрсетіледі.Мысалы±0,1PV,±1% және т.б. Өлшеу құралының рұқсат етілген ең үлкен қателігі өлшеу белгісіздігі болып табылмайды, бірақ оны өлшеу белгісіздігін бағалау үшін негіз ретінде пайдалануға болады.Өлшеу нəтижесінде өлшеу құралымен енгізілген белгісіздік В типті бағалау əдісі бойынша аспаптың рұқсат етілген ең үлкен қателігіне қарай бағалануы мүмкін.Тағы бір мысал ретінде өлшеу құралының индикаторлық мәні мен сәйкес кірістің келісілген шынайы мәні арасындағы айырмашылықты келтіруге болады, ол өлшеу құралының индикация қатесі болып табылады.Физикалық өлшеу құралдары үшін көрсетілген мән оның номиналды мәні болып табылады.Әдетте, келісілген шынайы мән (көбінесе калибрлеу мәні немесе стандартты мән деп аталады) ретінде жоғары деңгейлі өлшем стандартымен қамтамасыз етілген немесе қайта шығарылған мән пайдаланылады.Тексеру жұмысында өлшем эталонымен берілген стандарт мәнінің кеңейтілген белгісіздігі сыналатын аспаптың рұқсат етілген ең үлкен қателігінің 1/3-тен 1/10 бөлігін құраса, ал сыналатын аспаптың индикаторлық қателігі белгіленген шекті рұқсат етілген шегінде болғанда. қате болса, оны білікті деп бағалауға болады.
Жіберу уақыты: 10 тамыз 2023 ж
