Mätosäkerhet och mätfel är grundläggande propositioner som studeras inom metrologi, och också ett av de viktiga begrepp som ofta används av metrologitestare.Det är direkt relaterat till tillförlitligheten hos mätresultaten och noggrannheten och konsistensen av värdeöverföringen.Men många människor blandar lätt ihop eller missbrukar de två på grund av oklara begrepp.Den här artikeln kombinerar erfarenheten av att studera "Utvärdering och uttryck av mätosäkerhet" för att fokusera på skillnaderna mellan de två.Det första som ska vara tydligt är den konceptuella skillnaden mellan mätosäkerhet och fel.
Mätosäkerhet kännetecknar utvärderingen av det värdeområde i vilket det verkliga värdet av det uppmätta värdet ligger.Den ger det intervall i vilket det sanna värdet kan falla enligt en viss konfidenssannolikhet.Det kan vara standardavvikelsen eller multiplar därav, eller halva bredden av intervallet som indikerar konfidensnivån.Det är inte ett specifikt sant fel, det uttrycker bara kvantitativt den del av felintervallet som inte kan korrigeras i form av parametrar.Den härleds från den ofullkomliga korrigeringen av oavsiktliga effekter och systematiska effekter, och är en spridningsparameter som används för att karakterisera de uppmätta värdena som är rimligt tilldelade.Osäkerheten delas in i två typer av utvärderingskomponenter, A och B, enligt metoden för att erhålla dem.Bedömningskomponent av typ A är den osäkerhetsbedömning som görs genom den statistiska analysen av observationsserier, och bedömningskomponent av typ B uppskattas utifrån erfarenhet eller annan information, och det antas att det finns en osäkerhetskomponent som representeras av en ungefärlig "standardavvikelse".
I de flesta fall hänvisar fel till mätfel, och dess traditionella definition är skillnaden mellan mätresultatet och det verkliga värdet av det uppmätta värdet.Kan vanligtvis delas in i två kategorier: systematiska fel och oavsiktliga fel.Felet existerar objektivt, och det bör vara ett definitivt värde, men eftersom det sanna värdet inte är känt i de flesta fall kan det sanna felet inte kännas exakt.Vi söker bara den bästa approximationen av sanningsvärdet under vissa förhållanden, och kallar det det konventionella sanningsvärdet.
Genom förståelsen av konceptet kan vi se att det främst finns följande skillnader mellan mätosäkerhet och mätfel:
1. Skillnader i bedömningssyfte:
Mätosäkerheten är avsedd att indikera spridningen av det uppmätta värdet;
Syftet med mätfel är att ange i vilken grad mätresultaten avviker från det sanna värdet.
2. Skillnaden mellan utvärderingsresultaten:
Mätosäkerhet är en parameter utan tecken uttryckt som standardavvikelse eller multiplar av standardavvikelse eller halva bredden av konfidensintervall.Det utvärderas av människor baserat på information som experiment, data och erfarenhet.Det kan bestämmas kvantitativt genom två typer av utvärderingsmetoder, A och B. ;
Mätfelet är ett värde med positivt eller negativt tecken.Dess värde är mätresultatet minus det uppmätta verkliga värdet.Eftersom det sanna värdet är okänt kan det inte erhållas korrekt.När det konventionella sanna värdet används istället för det sanna värdet kan endast det uppskattade värdet erhållas.
3. Skillnaden mellan påverkande faktorer:
Mätosäkerhet erhålls av människor genom analys och utvärdering, så det är relaterat till människors förståelse av mätmåttet, påverkande av kvantitet och mätprocess;
Mätfel existerar objektivt, påverkas inte av yttre faktorer och förändras inte med människors förståelse;
Därför bör olika påverkande faktorer beaktas fullt ut när osäkerhetsanalyser utförs, och utvärderingen av osäkerheten bör verifieras.Annars, på grund av otillräcklig analys och uppskattning, kan den uppskattade osäkerheten vara stor när mätresultatet är mycket nära det verkliga värdet (det vill säga felet är litet), eller den angivna osäkerheten kan vara mycket liten när mätfelet faktiskt är stor.
4. Naturskillnader:
Det är i allmänhet onödigt att särskilja egenskaperna hos mätosäkerhet och osäkerhetskomponenter.Om de behöver särskiljas bör de uttryckas som: "osäkerhetskomponenter införda av slumpmässiga effekter" och "osäkerhetskomponenter införda av systemeffekter";
Mätfel kan delas in i slumpmässiga fel och systematiska fel efter deras egenskaper.Per definition är både slumpmässiga fel och systematiska fel idealiska begrepp vid oändligt många mätningar.
5. Skillnaden mellan korrigeringen av mätresultaten:
Termen "osäkerhet" i sig innebär ett uppskattat värde.Det hänvisar inte till ett specifikt och exakt felvärde.Även om det kan uppskattas, kan det inte användas för att korrigera värdet.Den osäkerhet som införs av imperfekta korrigeringar kan endast beaktas i osäkerheten hos de korrigerade mätresultaten.
Om det uppskattade värdet av systemfelet är känt kan mätresultatet korrigeras för att erhålla det korrigerade mätresultatet.
Efter att en magnitud har korrigerats kan den vara närmare det verkliga värdet, men dess osäkerhet minskar inte bara, utan blir ibland större.Det beror främst på att vi inte kan veta exakt hur mycket det sanna värdet är utan bara kan uppskatta i vilken grad mätresultaten är nära eller borta från det sanna värdet.
Även om mätosäkerhet och mätfel har ovanstående skillnader, är de fortfarande nära relaterade.Begreppet osäkerhet är tillämpningen och utvidgningen av felteorin, och felanalys är fortfarande den teoretiska grunden för utvärderingen av mätosäkerhet, särskilt vid skattning av komponenter av B-typ är felanalys oskiljaktig.Mätinstruments egenskaper kan till exempel beskrivas i termer av maximalt tillåtet fel, indikeringsfel etc. Gränsvärdet för det tillåtna felet för mätinstrumentet som anges i de tekniska specifikationerna och föreskrifterna kallas för "maximalt tillåtna fel" eller "tillåten felgräns".Det är det tillåtna området för indikeringsfelet som anges av tillverkaren för en viss typ av instrument, inte det faktiska felet för ett visst instrument.Det maximalt tillåtna felet för ett mätinstrument finns i instrumentmanualen, och det uttrycks med ett plus- eller minustecken när det uttrycks som ett numeriskt värde, vanligtvis uttryckt i absolut fel, relativt fel, referensfel eller en kombination därav.Till exempel ±0.1PV, ±1 %, etc. Det maximalt tillåtna felet för mätinstrumentet är inte mätosäkerheten, utan det kan användas som grund för utvärderingen av mätosäkerheten.Den osäkerhet som införs av mätinstrumentet i mätresultatet kan utvärderas enligt det maximalt tillåtna felet för instrumentet enligt B-typ utvärderingsmetoden.Ett annat exempel är skillnaden mellan mätinstrumentets indikeringsvärde och det överenskomna sanna värdet för motsvarande ingång, vilket är mätinstrumentets indikeringsfel.För fysiska mätverktyg är det angivna värdet dess nominella värde.Vanligtvis används värdet som tillhandahålls eller återges av en högre nivå mätstandard som det överenskomna sanna värdet (ofta kallat kalibreringsvärde eller standardvärde).I verifieringsarbetet, när den utökade osäkerheten för standardvärdet som ges av mätstandarden är 1/3 till 1/10 av det maximalt tillåtna felet för det testade instrumentet, och indikeringsfelet för det testade instrumentet ligger inom det specificerade maximalt tillåtna felet fel kan det bedömas som kvalificerat.
Posttid: Aug-10-2023
