4.Теория неопределенности измерений

4.1 Общие положения теории неопределенности измерения

Основные постулаты метрологии

1)истинное значение определяемой величины существует и оно постоянно

2)истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно

Основные свойства истинного значения измеряемой величины:

1.оно является уникальным, и, значит, единственным

2.оно объективно и независимо от процесса измерения

3.отыскать его невозможно и его заменяют действительным значением измеряемой величины, которое трудно определить

Недостатки теории погрешности: погрешность измерений, в отличие от погрешности результата измерений, которая имеет вероятностный характер, остается неизвестной. Рассмотрение процесса измерения с физической точки зрения указывает на то, что представление измеряемой величины, как величины, имеющей уникальное истинное значение, является неправомерным и непродуктивным.

Измерение процесс экспериментального получения одного или более значений величины,которые можно приписать величине. Результат измерения обычно содержит относящуюся к нему информацию о совокупности значений величины, при этом некоторые из них могут быть более репрезентативными, чем другие, что может быть представлено функцией плотности распределенияРезультат измерения обычно выражается как единственное измеренное значение величины с неопределенностью измерения.

Если неопределенность измерения для какой-либо цели считается пренебрежимо малой, результат измерения может быть выражен как единственное измеренное значение величины.

Измеренное значение величины - значение величины, представляющее результат измерения.

В теории неопределенности вследствие присущего определению величины недостаточного количества деталей, не существует единственного истинного значения величины, скорее существует совокупность истинных значений, адекватных определению величины. Однако, эта совокупность значений в принципе и на практике неизвестна. В концепции неопределенности вместо понятия (совокупности истинных значений) также используется термин метрологическая совместимость результатов для оценки их адекватности

Если неопределенность определения, ассоциируемая с измеряемой величиной, пренебрежимо мала по сравнению с другими составляющими неопределенности измерения, измеряемая величина может рассматриваться как имеющая существенно уникальное истинное значение.

Условное значение величины -значение величины, приписываемое величине по соглашению для конкретной цели (значение ассоциируемое с достаточно малой приемлемой неопределенностью измерения, которая может быть равна нулю).

Условное значение величины Пример :Стандартное ускорение свободного падения (ранее называемое «стандартным ускорением, вызванным гравитацией»): gn=9,80665м/с2

Неопределенность измерений - неотрицательный параметр, характеризующий разброс значений величины, приписываемых измеряемой величине на основе используемой информации

Неопределенность измерения включает составляющие, вызываемые систематическими воздействиями

– ассоциируемые с вводимыми на них поправками

–связанные с передаваемыми измерительными эталонами значениями величины, а также с неопределенностью определения

Погрешность измерения - измеренное значение величины минус опорное значение величины

важно принимать во внимание знак этой разницы

Понятие погрешности измерения может быть использовано: если имеется единственное опорное значение величины, что имеет место при проведении калибровки с помощью измерительного эталона с измеренным значением величины, имеющим пренебрежимо малую неопределенность, или в случае, если дано условное значение величины и для этих случаев погрешность измерения является известной; Понятие погрешности измерения может быть использовано: если предполагается, что измеряемая величина представлена уникальным истинным значением или совокупностью истинных значений в пренебрежимо малом диапазоне, погрешность измерения является неизвестной.

Пример :в ходе проведения измерений температуры был получен результат: 100+1 оС

Теория погрешностей: 100 оС – это результат измерений +1 оС – это погрешность измерений

Теория неопределенности: полученные значения представляют собой неотрицательный интервал 99 – 101 оС, который приписывается измеряемой величине. Следует также отметить, что понятие

«неопределенность» является более широким, чем понятие «погрешность».

Погрешность, как характеристика результата измерения, является показателем, характеризующим измерение исключительно как экспериментальный процесс, в то время как неопределенность наряду с экспериментальными данными учитывает и другую информацию, относящуюся к измерению, например неопределенность других средств измерений, используемых при измерении, справочные данные и другую информацию, в том числе экспертные оценки.