IMG 16

fci mierzonej i dlatego wynik pomiaru jest całkowicie określony tylko wtedy, gdy jest poddany wraz z niepewnością tej estymaty w postaci x ± u i gdzie X jest wynikiem poprawionym pomiaru. W wielu przypadkach wynik pomiaru jest określony na podstawie serii obserwacji w warunkach powtarzalności, Przyjmuje się, że zmiany wyników powtarzanych obserwacji powstają, ponieważ wielkości wpływające na wynik pomiaru, maja zmienne wartości w czasie obserwacji. Inną, nie mniej ważną, przyczyną tych zmian są zakłócenia, czyli czynniki oddziałujące na wynik pomiaru, niekontrolowalne, często niemierzalne, a nawet nierozpoznawalne.

Niepewność pomiaru — parametr, związany z wynikiem pomiaru, charakteryzujący rozrzut wartości, które można w uzasadniony sposób przypisać wielkości mierzonej.

Uwagi

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

•    Na niepewność pomiaru wpływa na ogół wiele składników. Niektóre z nich można wyznaczyć na podstawie rozkładu statystycznego wyników wielu pomiarów i można je scharakteryzować odchyleniem standardowy, eksperymentalnym. Inne składniki, które mogą być również charakteryzowane odchyleniami standardowymi, szacuje się na podstawie rozkładów prawdopodobieństwa opartych na doświadczeniu lub na innych informacjach.

•    Przyjmuje się, że wynik pomiaru stanowi najlepsze oszacowanie wartości wielkości mierzonej i że wszystkie składniki niepewności, włącznie z tymi, które pochodzą od efektów systematycznych, np. składniki związane z poprawkami lub z wzorcami odniesienia, wpływają na rozrzut.

•    Gdy dokładne wartości składowych błędu wyniku pomiaru są nieznane i niepoznawalne, wówczas niepewności związane z oddziaływaniami przypadkowymi i systematycznymi, powodującymi powstawanie błędu, można obliczyć. Nawet wówczas, gdy obliczone niepewności są małe, to ciągle nie ma gwarancji, że błąd wyniku pomiaru jest mały; ponieważ podczas określania poprawki lub oceny stopnia nieznajomości zjawiska, pewne oddziaływania systematyczne mogą być pominięte, gdyż nie zostały one rozpoznane. Tak więc niepewność wyniku pomiaru niekoniecznie jest wskazaniem, te wynik pomiaru jest bliski wartości wielkości mierzonej; jest ona po prostu e sty ma tą wiarygodności bliskości do najlepszej wartości, zgodnej z obecnie posiadaną wiedzą.

Niepewność standardowa - niepewność wyniku pomiaru wyrażona w formie odchylenia standardowego.

Złożona niepewność standardowa — niepewność standardowa wyniku pomiaru określana wówczas, gdy wynik ten jest otrzymywany z wartości pewnej liczby innych wielkości, równa pierwiastkowi kwadratowemu z sumy wyrazów, będących wariancjami lub kowariancjami tych innych wielkości z wagami zależnymi od tego jak wynik pomiaru zmienia się wraz ze zmianami tych wielkości.

Niepewność rozszerzona — wielkość określająca przedział wokół wyniku pomiaru, od którego to przedziału oczekuje się, że obejmie dużą część rozkładu wartości, które w uzasadniony sposób można przypisać wielkości mierzonej. Jest to niepewność standardowa pomnożona przez współczynnik rozszerzenia k:

U = ku_c(x), k e (2,3)

Pojęciem równoważnym niepewności rozszerzonej jest błąd graniczny.

Niepewność wyniku pomiaru obrazuje brak dokładnej znajomości wartości wielkości mierzonej. Wynik pomiaru po korekcji rozpoznanych oddziaływań systematycznych pozostaje wciąż tylko estymatą wartości wielkości mierzonej, a to z powodu niepewności wynikającej z oddziaływań przypadkowych i z niedoskonałej korekcji oddziaływań systematycznych. Wynik pomiaru (po korekcji) może być w nieznanym stopniu bardzo bliski rzeczywistej wartości wielkości mierzonej (i stąd mieć zaniedbywalny błąd) nawet wtedy, gdy ma dużą niepewność. Tak więc niepewność wyniku pomiaru nie powinna być mylona z pozostałym nieznanym błędem.

" Istnieje wiele możliwych źródeł niepewności pomiaru, wśród nich są:

•    niepełna definicja wielkości mierzonej;

•    niedoskonała realizacja poziomu wielkości mierzonej;

•    niereprezentatywne próbkowanie — próbka mierzona może nie reprezentować danej wielkości mierzonej;

•    niepełna znajomość oddziaływań otoczenia na pomiar albo niedoskonały pomiar warunków otoczenia;

•    subiektywne błędy w odczytywaniu wskazań przyrządów analogowych;

•    skończona rozdzielczość albo próg pobudliwości przyrządu;

•    niedokładne wartości przypisane wzorcom i materiałom odniesienia;

•    niedokładne wartości stałych i innych parametrów otrzymywanych ze źródeł zewnętrznych do pomiaru, a używanych w procedurach przetwarzania danych;

•    przybliżenia i założenia upraszczające stosowane w metodzie i procedurze pomiarowej;

•    zmiany w powtarzanych obserwacjach wielkości mierzonej w pozornie identycznych warunkach.