Mælióvissa og mælivilla eru grunnhugtök sem rannsökuð eru í mælifræði og einnig eitt af mikilvægustu hugtökunum sem mælifræðiprófarar nota oft. Þau tengjast beint áreiðanleika mæliniðurstaðna og nákvæmni og samræmi gildisflutningsins. Hins vegar rugla margir auðveldlega saman eða misnota þessi tvö hugtök vegna óljósra hugtaka. Þessi grein sameinar reynslu af rannsóknum á "Mati og framsetningu mælióvissu" til að einbeita sér að muninum á þessu tvennu. Það fyrsta sem þarf að vera skýr er huglægi munurinn á mælióvissu og mælivillu.
Mælióvissa einkennir mat á því bili gilda þar sem raunverulegt gildi mælda gildisins liggur.Það gefur til kynna bilið sem raungildið getur fallið innan samkvæmt ákveðinni öryggislíkindum. Það getur verið staðalfrávik eða margfeldi þess, eða hálf breidd bilsins sem gefur til kynna öryggisstig. Það er ekki sértækt raunvilla, heldur lýsir það einfaldlega megindlega þeim hluta villubilsins sem ekki er hægt að leiðrétta í formi breytna. Það er dregið af ófullkominni leiðréttingu á tilviljunarkenndum áhrifum og kerfisbundnum áhrifum og er dreifingarbreyta sem notuð er til að lýsa mældum gildum sem eru sanngjarnlega úthlutað. Óvissa skiptist í tvo gerðir af matsþáttum, A og B, eftir aðferðinni sem notuð er til að fá þá. Matsþáttur af gerð A er óvissumat sem gert er með tölfræðilegri greiningu á athugunarröðum, og matsþáttur af gerð B er áætlaður út frá reynslu eða öðrum upplýsingum, og gert er ráð fyrir að það sé óvissuþáttur sem táknaður er með nálgun „staðalfráviks“.
Í flestum tilfellum vísar villa til mælivillu og hefðbundin skilgreining þess er mismunurinn á mæliniðurstöðunni og raunverulegu gildi mældu gildisins.Venjulega má skipta þessu í tvo flokka: kerfisbundnar villur og tilviljunarkenndar villur. Villan er til staðar hlutlægt og ætti að vera ákveðið gildi, en þar sem raunverulegt gildi er ekki þekkt í flestum tilfellum er ekki hægt að vita raunverulega villuna nákvæmlega. Við leitum einfaldlega að bestu nálgun á sannleiksgildinu við ákveðnar aðstæður og köllum það hefðbundið sannleiksgildi.
Með því að skilja hugtakið getum við séð að það eru aðallega eftirfarandi munur á mælióvissu og mælivillu:
1. Mismunandi tilgangur mats:
Óvissa í mælingu er ætluð til að gefa til kynna dreifingu mældu gildisins;
Tilgangur mælivillu er að gefa til kynna að hve miklu leyti mælinganiðurstöðurnar víkja frá raunverulegu gildi.
2. Munurinn á niðurstöðum matsins:
Mælióvissa er ómerkt breyta sem er táknuð með staðalfráviki eða margfeldi af staðalfráviki eða hálfri breidd öryggisbils. Hún er metin af fólki út frá upplýsingum eins og tilraunum, gögnum og reynslu. Hægt er að ákvarða hana megindlega með tveimur gerðum matsaðferða, A og B.
Mælingarvillan er gildi með jákvæðu eða neikvæðu formerki. Gildi hennar er mæliniðurstaðan að frádregnu mælt raunverulegu gildi. Þar sem raunverulegt gildi er óþekkt er ekki hægt að fá það nákvæmlega. Þegar hefðbundið raunverulegt gildi er notað í stað raunverulegs gildis er aðeins hægt að fá áætlað gildi.
3. Munurinn á áhrifaþáttum:
Fólk finnur út mælingaóvissu með greiningu og mati, þannig að hún tengist skilningi fólks á mælistærðinni, sem hefur áhrif á magn og mæliferli;
Mælingarvillur eru til staðar hlutlægt, verða ekki fyrir áhrifum af utanaðkomandi þáttum og breytast ekki með skilningi fólks;
Þess vegna ætti að taka tillit til ýmissa áhrifaþátta þegar óvissugreining er framkvæmd og staðfesta mat á óvissunni. Annars, vegna ófullnægjandi greiningar og mats, getur áætluð óvissa verið mikil þegar mælinganiðurstaðan er mjög nálægt raunverulegu gildi (þ.e. skekkjan er lítil), eða óvissan sem gefin er getur verið mjög lítil þegar mælingaskekkjan er í raun stór.
4. Eðlisfræðilegur munur:
Það er almennt óþarfi að greina á milli eiginleika mælióvissu og óvissuþátta. Ef greina þarf á milli þeirra ætti að tjá þá sem: „óvissuþættir sem koma til vegna handahófsáhrifa“ og „óvissuþættir sem koma til vegna kerfisáhrifa“;
Mælivillur má skipta í handahófskenndar villur og kerfisbundnar villur eftir eiginleikum þeirra. Samkvæmt skilgreiningu eru bæði handahófskenndar villur og kerfisbundnar villur kjörhugtök þegar um óendanlega margar mælingar er að ræða.
5. Munurinn á leiðréttingu mælinganiðurstaðnanna:
Hugtakið „óvissa“ gefur í sjálfu sér til kynna áætlanlegt gildi. Það vísar ekki til sérstaks og nákvæms skekkjugildis. Þótt hægt sé að áætla það er ekki hægt að nota það til að leiðrétta gildið. Óvissuna sem ófullkomnar leiðréttingar valda er aðeins hægt að taka með í reikninginn í óvissunni í leiðréttum mælinganiðurstöðum.
Ef áætlað gildi kerfisvillunnar er þekkt er hægt að leiðrétta mælinguna til að fá leiðrétta mælingu.
Eftir að stærðargráða hefur verið leiðrétt getur hún verið nær raungildinu, en óvissan minnkar ekki heldur verður hún stundum meiri. Þetta er aðallega vegna þess að við getum ekki vitað nákvæmlega hversu mikið raungildið er, heldur getum við aðeins metið að hve miklu leyti mælinganiðurstöðurnar eru nálægt eða fjarri raungildinu.
Þó að mælingaóvissa og skekkja hafi ofangreindan mun, eru þau samt nátengd. Hugtakið óvissa er beiting og útvíkkun á villukenningunni, og villugreining er enn fræðilegur grunnur að mati á mælingaóvissu, sérstaklega þegar B-gerð íhluta er metinn, er villugreining óaðskiljanleg. Til dæmis er hægt að lýsa eiginleikum mælitækja með tilliti til hámarks leyfilegs skekkju, vísbendingarskekkju o.s.frv. Mörk leyfilegs skekkjugildis mælitækisins sem tilgreint er í tækniforskriftum og reglugerðum kallast „hámarks leyfileg skekkja“ eða „leyfileg skekkjumörk“. Það er leyfilegt bil vísbendingarskekkjunnar sem framleiðandi tilgreinir fyrir ákveðna gerð tækis, ekki raunveruleg skekkja ákveðins tækis. Hámarks leyfilega skekkju mælitækis er að finna í handbók tækisins, og hún er táknuð með plús eða mínusmerki þegar hún er táknuð sem tölulegt gildi, venjulega táknuð sem algild skekkja, hlutfallsleg skekkja, viðmiðunarskekkja eða samsetning þessara. Til dæmis ±0,1PV, ±1%, o.s.frv. Hámarks leyfilegt skekkjusvið mælitækisins er ekki mælióvissan, heldur er hægt að nota það sem grundvöll fyrir mat á mælióvissunni. Óvissuna sem mælitækið veldur í mæliniðurstöðunni er hægt að meta út frá hámarks leyfilegu skekkjusviði tækisins samkvæmt B-gerð matsaðferð. Annað dæmi er mismunurinn á vísigildi mælitækisins og samþykkts raungildis samsvarandi inntaks, sem er vísivilla mælitækisins. Fyrir eðlisfræðileg mælitæki er vísigildið nafngildi þess. Venjulega er gildið sem gefið er upp eða endurskapað af hærra stigs mælistaðli notað sem samþykkt raungildi (oft kallað kvörðunargildi eða staðlað gildi). Í sannprófunarvinnunni, þegar útvíkkuð óvissa staðlaðs gildis sem gefið er upp af mælistaðlinum er 1/3 til 1/10 af hámarks leyfilegu skekkjusviði prófaða tækisins, og vísivilla prófaða tækisins er innan tilgreinds hámarks leyfilegs skekkjusviðs, er hægt að meta það sem hæft.
Birtingartími: 10. ágúst 2023
