Analiza niepewności
Laboratorium Metrologii
Jeżeli rozkład błędów jest rozkładem normalnym, a liczba pomiarów w serii jest większa niż 30, to współczynnik rozszerzania przyjmuje wartości standaryzowanej zmiennej losowej dla rozkładu normalnego. Wartości zmiennej standaryzowanej odczytuje się z tablic takiego rozkładu, dla danego poziomu ufności. Najczęściej stosowane wartości współczynnika k, dla określonego poziomu ufności p zawiera tabela 1.
Tabela 1
p |
0,68 |
0,90 |
0,95 |
0,99 |
k |
1,00 |
1,64 |
1,96 |
2,57 |
Jeżeli liczba pomiarów nie przekracza 30, to współczynnik rozszerzania przyjmuje wartości standaryzowanej zmiennej losowej rozkładu t-Studenta. Wartości tego współczynnika odczytuje się ze standaryzowanych tablic rozkładu t-Studenta dla założonego poziomu ufności i dla liczby stopni swobody n (Bendat i Piersol 1976). W przypadku gdy błędy pomiarowe nie posiadaj ani rozkładu normalnego ani t-Studenta, dopuszczalne jest arbitralne przyjęcie współczynnika rozszerzenia równego 2 lub 3 uznając, że tym wartościom odpowiadają poziomy ufności równe odpowiednio 0,95 i 0,99.
Przykład 4:
Multimetrem cyfrowym Rigol DM3051, zmierzono napięcie stałe N=35 razy. Wyniki zanotowano w tabeli. Zakładając, że niepewność typu B jest do pominięcia, obliczyć niepewność typu A, na poziomie ufności 0,95. Wyniki pomiarowe mają rozkład normalny.
n |
U, [V] |
U,-U [V] |
Ifi-trf [V2] |
1 |
1,4171 |
0.1701 |
0.0289 |
2 |
1,5477 |
0.3006 |
0.0904 |
3 |
0,9493 |
-0.2977 |
0.0886 |
34 |
1,2600 |
0.0130 |
0.0002 |
35 |
1,4192 |
0.1722 |
0.0296 |
Z |
43.6480 |
0 |
1.8254 |
Wartość średnia U |
1,2471 | ||
Odchylenie standardowe ax |
0,2317 | ||
Niepewność standardowa uA |
0,0392 |
2jl Katedra Metrologii AGH
dr inż. Piotr Burnos