Niepewność pomiaru

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Niepewność pomiaru – ryzyko uzyskania błędnego wyniku w pomiarze, charakteryzujące rozrzut wartości (szerokość przedziału), który można w uzasadniony sposob przypisać wartości mierzonej i wewnątrz którego można z zadowalającym prawdopodobieństwem usytuować wartość wielkości mierzonej.

Takim parametrem może być na przykład odchylenie standardowe (lub jego wielokrotność), albo połowa szerokości przedziału mającego ustalony poziom ufności.

Niepewność pomiaru składa się zazwyczaj z wielu składników. Niektóre z nich wyznacza się na podstawie rozkładu statystycznego wyników wielu pomiarów, charakteryzowanego odchyleniem standardowym. Pozostałe składniki, które można również charakteryzować odchyleniami standardowymi, szacuje się na podstawie zakładanych rozkładów prawdopodobieństwa, znanych z doświadczenia lub innych informacji.

[edytuj] Obliczanie niepewności

Metoda A – obliczanie niepewności drogą analizy statystycznej wyników serii pojedynczych pomiarów.
Metoda B - obliczanie niepewności sposobami innymi niż analiza serii obserwacji.

Wyznaczając niepewność pomiaru należy uwzględnić wszystkie składowe mające wpływ na wynik pomiaru, obliczone metodą A i metodą B.

[edytuj] Źródła niepewności

Niektóre źródła niepewności:

Niepełna definicja wielkości mierzonej.
Niedoskonała realizacja definicji wielkości mierzonej.
Niepełna znajomość wpływu otoczenia lub niedoskonały pomiar warunków otoczenia.
Błędy w odczycie wskazań przyrządów.
Klasa dokładności przyrządów pomiarowych.
Niedokładne wartości danych otrzymywanych ze źródeł zewnętrznych: wartości przypisane wzorcom i materiałom odniesienia, stałe przyjmowane do obliczeń.
Niedoskonałość metody pomiarowej.

Na przykład – przyspieszenie grawitacyjne zmienia się w zależności od szerokości geograficznej i wysokości nad poziomem morza. Gdy zaniedba się te czynniki w definicji, pomiar będzie na tyle dokładny, na ile ta wielkość zmienia się z szerokością geograficzną (niezależnie od dokładności samych urządzeń pomiarowych).

[edytuj] Tradycyjnie rozróżniamy

niepewność systematyczną – spowodowaną nieuwzględnieniem istotnego czynnika wpływającego na wartość wielkości mierzonej.

niepewność przypadkową (statystyczną) – nieunikniony wpływ niedoskonałości pomiaru (przyrząd - operator), ich czułości i rozdzielczości oraz metody badawczej i innych czynników wpływających na wynik pomiaru.

Można tu dodać również tzw. błąd gruby, np. pomyłkowe podanie wyniku w innych jednostkach, pomylenie zakresu pomiarowego przyrządu, możliwy do wyeliminowania przy pomiarach seryjnych [aproksymacja], będzie to wartość poza polem określonym przez (zazwyczaj) krzywą aproksymacji.

Najczęstszym przypadkiem jest niepewność statystyczna spowodowana bądź statystyczną naturą badanego zjawiska, bądź statystycznym szumem aparatury, a także czynnikiem czasu, który warunkuje zmianę przedmiotu badanego.