मापन अनिश्चितता आणि मापन त्रुटीमधील फरक

मापन अनिश्चितता आणि त्रुटी हे मेट्रोलॉजीमध्ये अभ्यासलेले मूलभूत प्रस्ताव आहेत आणि मेट्रोलॉजी परीक्षकांद्वारे वापरल्या जाणार्‍या महत्त्वाच्या संकल्पनांपैकी एक देखील आहे.हे थेट मापन परिणामांच्या विश्वासार्हतेशी आणि मूल्य प्रेषणाची अचूकता आणि सुसंगतता यांच्याशी संबंधित आहे.तथापि, अस्पष्ट संकल्पनांमुळे बरेच लोक सहजपणे गोंधळात टाकतात किंवा त्यांचा गैरवापर करतात.हा लेख दोनमधील फरकांवर लक्ष केंद्रित करण्यासाठी "मापन अनिश्चिततेचे मूल्यांकन आणि अभिव्यक्ती" चा अभ्यास करण्याचा अनुभव एकत्र करतो.स्पष्ट होण्याची पहिली गोष्ट म्हणजे मापन अनिश्चितता आणि त्रुटी यांच्यातील वैचारिक फरक.

मापन अनिश्चितता मूल्यांच्या श्रेणीचे मूल्यांकन दर्शवते ज्यामध्ये मोजलेल्या मूल्याचे खरे मूल्य असते.हे मध्यांतर देते ज्यामध्ये विशिष्ट आत्मविश्वास संभाव्यतेनुसार खरे मूल्य कमी होऊ शकते.हे प्रमाणित विचलन किंवा त्याचे गुणाकार किंवा आत्मविश्वास पातळी दर्शविणारी मध्यांतराची अर्धी-रुंदी असू शकते.ही एक विशिष्ट खरी त्रुटी नाही, ती फक्त परिमाणात्मकपणे त्रुटी श्रेणीचा भाग व्यक्त करते जी पॅरामीटर्सच्या स्वरूपात दुरुस्त केली जाऊ शकत नाही.हे अपघाती प्रभाव आणि पद्धतशीर प्रभावांच्या अपूर्ण सुधारणेतून प्राप्त झाले आहे आणि वाजवीपणे नियुक्त केलेल्या मोजलेल्या मूल्यांचे वैशिष्ट्य करण्यासाठी वापरले जाणारे फैलाव पॅरामीटर आहे.अनिश्चितता दोन प्रकारच्या मूल्यमापन घटकांमध्ये विभागली जाते, A आणि B, ते मिळविण्याच्या पद्धतीनुसार.प्रकार A मूल्यांकन घटक हे निरीक्षण मालिकेच्या सांख्यिकीय विश्लेषणाद्वारे केले जाणारे अनिश्चिततेचे मूल्यांकन आहे, आणि प्रकार B मूल्यांकन घटकाचा अंदाज अनुभव किंवा इतर माहितीच्या आधारे केला जातो आणि असे गृहीत धरले जाते की अंदाजे "मानक विचलन" द्वारे प्रस्तुत एक अनिश्चितता घटक आहे.

बहुतेक प्रकरणांमध्ये, त्रुटी मोजमाप त्रुटीचा संदर्भ देते आणि त्याची पारंपारिक व्याख्या म्हणजे मापन परिणाम आणि मोजलेल्या मूल्याचे खरे मूल्य यांच्यातील फरक.सहसा दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: पद्धतशीर त्रुटी आणि अपघाती त्रुटी.त्रुटी वस्तुनिष्ठपणे अस्तित्वात आहे, आणि ते निश्चित मूल्य असले पाहिजे, परंतु खरे मूल्य बहुतेक प्रकरणांमध्ये ज्ञात नसल्यामुळे, खरी त्रुटी अचूकपणे ओळखली जाऊ शकत नाही.आम्ही काही विशिष्ट परिस्थितीत सत्य मूल्याचे सर्वोत्तम अंदाज शोधतो आणि त्याला पारंपारिक सत्य मूल्य म्हणतो.

संकल्पना समजून घेतल्यावर, आपण पाहू शकतो की मापन अनिश्चितता आणि मापन त्रुटी यांच्यात प्रामुख्याने खालील फरक आहेत:

1. मूल्यमापन उद्देशांमधील फरक:

मोजमापाची अनिश्चितता मोजलेल्या मूल्याचे स्कॅटर दर्शविण्यासाठी आहे;

मापन त्रुटीचा हेतू हा आहे की मापन परिणाम खर्‍या मूल्यापासून किती प्रमाणात विचलित होतात हे दर्शविणे.

2. मूल्यमापन परिणामांमधील फरक:

मापन अनिश्चितता हे प्रमाणित विचलन किंवा मानक विचलनाच्या गुणाकार किंवा आत्मविश्वास मध्यांतराच्या अर्ध्या-रुंदीद्वारे व्यक्त केलेले एक स्वाक्षरी नसलेले पॅरामीटर आहे.प्रयोग, डेटा आणि अनुभव यासारख्या माहितीच्या आधारे लोकांकडून त्याचे मूल्यमापन केले जाते.हे दोन प्रकारच्या मूल्यमापन पद्धतींद्वारे परिमाणात्मकपणे निर्धारित केले जाऊ शकते, A आणि B. ;

मापन त्रुटी हे सकारात्मक किंवा नकारात्मक चिन्हासह मूल्य आहे.त्याचे मूल्य मापन परिणाम वजा मोजलेले खरे मूल्य आहे.खरे मूल्य अज्ञात असल्याने ते अचूकपणे मिळू शकत नाही.जेव्हा खर्‍या मूल्याऐवजी पारंपारिक खरे मूल्य वापरले जाते, तेव्हा केवळ अंदाजित मूल्य मिळू शकते.

3. प्रभावित करणाऱ्या घटकांमधील फरक:

मापन अनिश्चितता लोकांकडून विश्लेषण आणि मूल्यमापनाद्वारे प्राप्त होते, म्हणून ते लोकांच्या मोजमापाच्या आकलनाशी संबंधित आहे, प्रमाण आणि मापन प्रक्रिया प्रभावित करते;

मापन त्रुटी वस्तुनिष्ठपणे अस्तित्वात आहेत, बाह्य घटकांमुळे प्रभावित होत नाहीत आणि लोकांच्या समजुतीनुसार बदलत नाहीत;

म्हणून, अनिश्चिततेचे विश्लेषण करताना, विविध प्रभावशाली घटकांचा पूर्णपणे विचार केला पाहिजे आणि अनिश्चिततेचे मूल्यांकन सत्यापित केले पाहिजे.अन्यथा, अपुर्‍या विश्लेषण आणि अंदाजामुळे, जेव्हा मापन परिणाम खर्‍या मूल्याच्या अगदी जवळ असतो तेव्हा अंदाजित अनिश्चितता मोठी असू शकते (म्हणजेच त्रुटी लहान असते), किंवा दिलेली अनिश्चितता फारच लहान असू शकते जेव्हा मापन त्रुटी प्रत्यक्षात असते. मोठे

4. स्वभावानुसार फरक:

मापन अनिश्चितता आणि अनिश्चितता घटकांचे गुणधर्म वेगळे करणे सामान्यतः अनावश्यक आहे.त्यांना वेगळे करणे आवश्यक असल्यास, ते याप्रमाणे व्यक्त केले जावे: "यादृच्छिक प्रभावांद्वारे सादर केलेले अनिश्चितता घटक" आणि "सिस्टम प्रभावांद्वारे सादर केलेले अनिश्चितता घटक";

मापन त्रुटी त्यांच्या गुणधर्मांनुसार यादृच्छिक त्रुटी आणि पद्धतशीर त्रुटींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात.व्याख्येनुसार, यादृच्छिक त्रुटी आणि पद्धतशीर त्रुटी या दोन्ही अनंत मोजमापांच्या बाबतीत आदर्श संकल्पना आहेत.

5. मापन परिणामांच्या दुरुस्तीमधील फरक:

"अनिश्चितता" हा शब्दच अंदाजे मूल्य सूचित करतो.हे विशिष्ट आणि अचूक त्रुटी मूल्याचा संदर्भ देत नाही.जरी त्याचा अंदाज लावला जाऊ शकतो, परंतु ते मूल्य दुरुस्त करण्यासाठी वापरले जाऊ शकत नाही.अपूर्ण सुधारणांद्वारे सादर केलेली अनिश्चितता केवळ दुरुस्त केलेल्या मापन परिणामांच्या अनिश्चिततेमध्येच विचारात घेतली जाऊ शकते.

जर सिस्टम त्रुटीचे अंदाजे मूल्य ज्ञात असेल, तर मापन परिणाम दुरुस्त केला जाऊ शकतो.

एक परिमाण दुरुस्त केल्यानंतर, ते खऱ्या मूल्याच्या जवळ असू शकते, परंतु त्याची अनिश्चितता केवळ कमी होत नाही तर काहीवेळा ती मोठी होते.याचे मुख्य कारण म्हणजे खरे मूल्य किती आहे हे आपण जाणून घेऊ शकत नाही, परंतु मोजमाप परिणाम खऱ्या मूल्याच्या किती जवळ किंवा दूर आहेत याचा अंदाज लावू शकतो.

जरी मोजमाप अनिश्चितता आणि त्रुटीमध्ये वरील फरक आहेत, तरीही ते जवळून संबंधित आहेत.अनिश्चिततेची संकल्पना ही त्रुटी सिद्धांताचा अनुप्रयोग आणि विस्तार आहे आणि त्रुटी विश्लेषण हा अजूनही मोजमाप अनिश्चिततेच्या मूल्यांकनासाठी सैद्धांतिक आधार आहे, विशेषत: बी-प्रकारच्या घटकांचा अंदाज लावताना, त्रुटी विश्लेषण अविभाज्य आहे.उदाहरणार्थ, मोजमाप यंत्रांच्या वैशिष्ट्यांचे वर्णन जास्तीत जास्त स्वीकार्य त्रुटी, संकेत त्रुटी इत्यादींच्या संदर्भात केले जाऊ शकते. तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि नियमांमध्ये निर्दिष्ट केलेल्या मोजमाप यंत्राच्या स्वीकार्य त्रुटीच्या मर्यादा मूल्याला "कमाल स्वीकार्य त्रुटी" किंवा "अनुमत त्रुटी मर्यादा".निर्मात्याने विशिष्ट प्रकारच्या इन्स्ट्रुमेंटसाठी निर्दिष्ट केलेल्या संकेत त्रुटीची ही स्वीकार्य श्रेणी आहे, विशिष्ट साधनाची वास्तविक त्रुटी नाही.मोजमाप यंत्राची जास्तीत जास्त स्वीकार्य त्रुटी इन्स्ट्रुमेंट मॅन्युअलमध्ये आढळू शकते आणि जेव्हा संख्यात्मक मूल्य म्हणून व्यक्त केले जाते तेव्हा ते अधिक किंवा वजा चिन्हाने व्यक्त केले जाते, सामान्यत: परिपूर्ण त्रुटी, सापेक्ष त्रुटी, संदर्भ त्रुटी किंवा त्याच्या संयोजनात व्यक्त केले जाते.उदाहरणार्थ ±0.1PV, ±1%, इ. मापन यंत्राची कमाल स्वीकार्य त्रुटी ही मोजमाप अनिश्चितता नाही, परंतु ती मोजमाप अनिश्चिततेच्या मूल्यमापनासाठी आधार म्हणून वापरली जाऊ शकते.मापन परिणामामध्ये मोजमाप यंत्राद्वारे सादर केलेल्या अनिश्चिततेचे मूल्यांकन बी-प्रकार मूल्यमापन पद्धतीनुसार इन्स्ट्रुमेंटच्या कमाल स्वीकार्य त्रुटीनुसार केले जाऊ शकते.दुसरे उदाहरण म्हणजे मापन यंत्राचे सूचक मूल्य आणि संबंधित इनपुटचे मान्य केलेले खरे मूल्य यांच्यातील फरक, जी मोजमाप यंत्राची सूचक त्रुटी आहे.भौतिक मापन साधनांसाठी, सूचित मूल्य हे त्याचे नाममात्र मूल्य आहे.सहसा, उच्च-स्तरीय मापन मानकांद्वारे प्रदान केलेले किंवा पुनरुत्पादित केलेले मूल्य सहमत खरे मूल्य म्हणून वापरले जाते (बहुतेक वेळा कॅलिब्रेशन मूल्य किंवा मानक मूल्य म्हटले जाते).पडताळणीच्या कामात, जेव्हा मापन मानकाद्वारे दिलेल्या मानक मूल्याची विस्तारित अनिश्चितता चाचणी केलेल्या साधनाच्या कमाल स्वीकार्य त्रुटीच्या 1/3 ते 1/10 असते आणि चाचणी केलेल्या साधनाची संकेत त्रुटी निर्दिष्ट कमाल स्वीकार्य मर्यादेच्या आत असते. त्रुटी, ते पात्र म्हणून ठरवले जाऊ शकते.