Niepewność pomiaru

Ze wszelkimi wykonywanymi pomiarami nierozłącznie związana jest niepewność ich wyników. Podając wyniki pomiarów wielkości fizycznych, należy podać również informację ilościową o dokładności danych pomiarów. Jest to niezbędne dla każdego, kto wykorzystuje dane pomiary w swojej pracy, aby oszacować ich wiarygodność. Bez takiej informacji wyniki pomiarów nie mogą być porównywane ze sobą, ani z wartościami odniesienia podawanymi w specyfikacjach lub normach.

Niepewność pomiaru jest nierozerwalnie związana z procedurami badawczymi lub pomiarowymi. Zgodnie z prawami obowiązującymi w przyrodzie, nie ma dokładnych pomiarów, można jedynie wyznaczyć przedział, w którym wartość wyniku pomiaru się znajduje.niepew-pom-01gdzie:   X – wielkość mierzona
x – wartość zmierzona
U – niepewność pomiaru (rozszerzona)

 Wielkość przedziału zależy od przyjętego poziomu ufności. Istotną sprawą jest wnikliwa analiza wszystkich składowych niepewności. Źle przeprowadzona analiza budżetu niepewności może doprowadzić do sytuacji, w której może zostać zaakceptowany wynik niezgodny lub może zostać odrzucony wynik zgodny.

 

Idealna metoda szacowania i wyrażania niepewności pomiaru powinna być uniwersalna tak aby mogła być stosowana do wszystkich rodzajów pomiarów i do wszystkich typów danych wejściowych używanych w pomiarach.

Niepewność pomiaru składa się z szeregu składników, które można zgrupować w dwie kategorie, zgodnie ze sposobem obliczania ich wartości liczbowych:

  • niepewność typu A – to taka, która została obliczona metodami statystycznymi na podstawie serii pojedynczych obserwacji (pomiarów),
  • niepewność typu B – to taka, która została obliczona innymi sposobami.

Niepewność złożona

Niepewność złożona u – najprościej mówiąc – to połączona niepewność typu A i typu B. W praktyce występują zazwyczaj niepewności złożone, zdarzają się jednak pewne przypadki, kiedy cała analiza niepewności sprowadza się do typu B. niepew-pom-02Niepewność rozszerzona

Niepewność rozszerzona U to wielkość definiująca przedział wartości wokół wyniku pomiaru, który zgodnie z oczekiwaniami może obejmować dużą część rozkładu wartości, przypisywanych w sposób uzasadniony wielkości mierzonej.
Powszechnie stosowanym współczynnikiem rozszerzenia k  jest wartość liczbowa 2 odpowiadająca poziomowi ufności 95%.niepew-pom-03Współczynnik rozszerzenia k jest to liczbowy współczynnik, zastosowany jako mnożnik złożonej niepewności standardowej, w celu otrzymania niepewności rozszerzonej.