NIEPEWNOŚĆ POMIARU Politechnika Łódzka Instytut Chemicznej Technologii Żywności NIEPEWNOŚĆ POMIARU dr inż. Maciej Wojtczak

NIEPEWNOŚĆ POMIARU Słowo „niepewność” oznacza wątpliwość i stąd w szerokim znaczeniu „niepewność pomiaru” oznacza wątpliwość co do wartości wyniku pomiaru. Pojęcie niepewność stosowane jest zarówno do określenia specyficznych wielkości będących miarą niepewności jak i pojęcia ogólnego niepewności

NIEPEWNOŚĆ POMIARU Parametr, związany z wynikiem pomiaru, charakteryzujący rozrzut wartości, które można w uzasadniony sposób przypisać wielkości mierzonej

NIEPEWNOŚĆ POMIARU Miara możliwego błędu estymanty wartości mierzonej otrzymanej jako wynik z pomiaru Estymanta charakteryzująca zakres wartości, w którym leży wartość prawdziwa wielkości mierzonej

Wartość prawdziwa Wartość zgodna z definicją wielkości określanej Teoretyczna wartość bezbłędnego pomiaru Wartość prawdziwa jest ze swej natury nieznana

Wartość przypisana wielkości mierzonej, uzyskana drogą pomiaru WYNIK POMIARU Wartość przypisana wielkości mierzonej, uzyskana drogą pomiaru Całkowite wyrażenie wyniku pomiaru zawiera dane dotyczące niepewności pomiaru

BŁAD POMIARU Różnica między wynikiem pomiaru a wartością prawdziwą wielkości mierzonej BŁĄD PRZYPADKOWY – różnica między wynikiem pomiaru a średnią z nieskończonej liczby wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonanych w warunkach powtarzalności

BŁĄD POMIARU BŁĄD SYSTEMATYCZNY – różnica między średnią z nieskończonej liczby pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonanych w warunkach powtarzalności, a wartością prawdziwą wielkości mierzonej Poprawka Współczynnik poprawkiowy

NIEPEWNOŚĆ POMIARU Niepewność standardowa – niepewność wyniku pomiaru wyrażona w formie odchylenia standardowego Złożona niepewność standardowa – niepewność określana, gdy wynik ten jest otrzymywany z wartości pewnej liczby innych wielkości

Złożona niepewność Jest równa pierwiastkowi sumy wyrazów, będących wariancjami 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

NIEPEWNOŚĆ Niepewność wyniku pomiaru obrazuje brak dokładnej znajomosci wartości wielkości mierzonej. Wynik pomiaru po korekcji rozpoznanych oddziaływań systematycznych pozostaje wciąż estymantą wartości wielkosci mierzonej, a to z powodu niepewności wynikającej z oddziaływań przypadkowych i niedokładnosci korekcji oddziaływań systematycznych

Niepewność /błąd Wynik pomiaru po korekcji może być w nieznacznym stopniu bardzo bliski wartości wielkości mierzonej i stąd mieć zaniedbywalny błąd nawet gdy ma dużą niepewność. Tak więc niepewność wyniku pomiaru nie powinna być mylona z pozostałym nieznanym błędem.

Źródła niepewności Niepełna definicja wielkosci mierzonej Niedokładna realizacja definicji wielkosci mierzonej Niepełna znajomość oddziaływania otoczenia na pomiar albo niedoskonały pomiar warunków otoczenia Subiektywne błędy w odczytywaniu wskazań przyrządów analogowych

Źródła niepewności Skończona rozdzielczość przuyrządów Niedokładne wartości przypisane wzorcom i materiałom odniesienia Niedokładne wartości stałych i innych parametrów otrzymywanych ze źródeł zewnętrznych do pomiaru Przybliżenia i założenia upraszczające tkwiące w metodzie i procedurze pomiarowej Zmiany w powtarzanych obserwacjach w pozornie identycznych warunkach

OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU Metoda typu A oparta na serii powtórzonych pomiarów, wyraża niepewność poprzez odchylenie standardowe eksperymentalne i odchylenie standardowe eksperymentalne średniej

OBLICZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU Metoda typu B obliczana z wykorzystaniem dostępnej wiedzy, na drodze analizy naukowej informacji o możliwej zmienności średniej wartości pomiaru – BUDŻET NIEPEWNOŚCI