मापन अनिश्चितता आणि मापन त्रुटीमधील फरक

मापन अनिश्चितता आणि त्रुटी हे मेट्रोलॉजीमध्ये अभ्यासलेले मूलभूत प्रस्ताव आहेत आणि मेट्रोलॉजी परीक्षकांद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या महत्त्वाच्या संकल्पनांपैकी एक आहेत. हे थेट मापन निकालांच्या विश्वासार्हतेशी आणि मूल्य प्रसारणाच्या अचूकतेशी आणि सुसंगततेशी संबंधित आहे. तथापि, बरेच लोक अस्पष्ट संकल्पनांमुळे या दोघांना सहजपणे गोंधळात टाकतात किंवा त्यांचा गैरवापर करतात. या लेखात "मापन अनिश्चिततेचे मूल्यांकन आणि अभिव्यक्ती" अभ्यासाच्या अनुभवाचे एकत्रीकरण करून दोघांमधील फरकांवर लक्ष केंद्रित केले आहे. स्पष्ट होण्याची पहिली गोष्ट म्हणजे मापन अनिश्चितता आणि त्रुटीमधील संकल्पनात्मक फरक.

मापन अनिश्चितता ही मूल्यांच्या श्रेणीचे मूल्यांकन दर्शवते ज्यामध्ये मोजलेल्या मूल्याचे खरे मूल्य असते.हे एका विशिष्ट आत्मविश्वास संभाव्यतेनुसार खरे मूल्य कोणत्या काळात घसरू शकते हे मध्यांतर देते. ते मानक विचलन किंवा त्याचे गुणाकार किंवा आत्मविश्वास पातळी दर्शविणाऱ्या मध्यांतराची अर्ध-रुंदी असू शकते. ही विशिष्ट खरी त्रुटी नाही, ती फक्त त्रुटी श्रेणीचा तो भाग परिमाणात्मकपणे व्यक्त करते जी पॅरामीटर्सच्या स्वरूपात दुरुस्त करता येत नाही. हे अपघाती परिणाम आणि पद्धतशीर परिणामांच्या अपूर्ण सुधारणांमधून प्राप्त झाले आहे आणि वाजवीपणे नियुक्त केलेल्या मोजलेल्या मूल्यांचे वैशिष्ट्यीकृत करण्यासाठी वापरले जाणारे एक फैलाव पॅरामीटर आहे. अनिश्चितता दोन प्रकारच्या मूल्यांकन घटकांमध्ये विभागली गेली आहे, A आणि B, ती मिळविण्याच्या पद्धतीनुसार. प्रकार A मूल्यांकन घटक म्हणजे निरीक्षण मालिकेच्या सांख्यिकीय विश्लेषणाद्वारे केलेले अनिश्चितता मूल्यांकन आणि प्रकार B मूल्यांकन घटक अनुभव किंवा इतर माहितीच्या आधारे अंदाजित केला जातो आणि असे गृहीत धरले जाते की अंदाजे "मानक विचलन" द्वारे दर्शविलेले एक अनिश्चितता घटक आहे.

बहुतेक प्रकरणांमध्ये, त्रुटी म्हणजे मापन त्रुटी, आणि त्याची पारंपारिक व्याख्या म्हणजे मापन परिणाम आणि मोजलेल्या मूल्याच्या खऱ्या मूल्यातील फरक.सामान्यतः दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: पद्धतशीर त्रुटी आणि अपघाती त्रुटी. त्रुटी वस्तुनिष्ठपणे अस्तित्वात असते आणि ती एक निश्चित मूल्य असली पाहिजे, परंतु बहुतेक प्रकरणांमध्ये खरे मूल्य ज्ञात नसल्यामुळे, खरी त्रुटी अचूकपणे ओळखता येत नाही. आपण काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये सत्य मूल्याचे सर्वोत्तम अंदाज शोधतो आणि त्याला पारंपारिक सत्य मूल्य म्हणतो.

या संकल्पनेच्या आकलनाद्वारे, आपण पाहू शकतो की मापन अनिश्चितता आणि मापन त्रुटी यांच्यात प्रामुख्याने खालील फरक आहेत:

१. मूल्यांकन उद्देशांमध्ये फरक:

मापनाची अनिश्चितता मोजलेल्या मूल्याचे विखुरणे दर्शविण्याचा हेतू आहे;

मापन त्रुटीचा उद्देश म्हणजे मापन परिणाम खऱ्या मूल्यापासून किती प्रमाणात विचलित होतात हे दर्शविणे.

२. मूल्यांकन निकालांमधील फरक:

मापन अनिश्चितता ही एक स्वाक्षरी नसलेली पॅरामीटर आहे जी मानक विचलन किंवा मानक विचलनाच्या पटीत किंवा आत्मविश्वास मध्यांतराच्या अर्ध्या-रुंदीने व्यक्त केली जाते. प्रयोग, डेटा आणि अनुभव यासारख्या माहितीच्या आधारे लोक त्याचे मूल्यांकन करतात. ते दोन प्रकारच्या मूल्यांकन पद्धतींद्वारे परिमाणात्मकपणे निश्चित केले जाऊ शकते, A आणि B. ;

मापन त्रुटी ही एक सकारात्मक किंवा नकारात्मक चिन्ह असलेली मूल्य आहे. त्याचे मूल्य म्हणजे मोजलेले खरे मूल्य वजा करून मापन परिणाम. खरे मूल्य अज्ञात असल्याने, ते अचूकपणे मिळवता येत नाही. जेव्हा खरे मूल्याऐवजी पारंपारिक खरे मूल्य वापरले जाते, तेव्हा फक्त अंदाजे मूल्य मिळवता येते.

३. प्रभाव पाडणाऱ्या घटकांमधील फरक:

मापन अनिश्चितता लोक विश्लेषण आणि मूल्यांकनाद्वारे प्राप्त करतात, म्हणून ती मोजमापाच्या लोकांच्या समजुतीशी संबंधित आहे, जी प्रमाण आणि मापन प्रक्रियेवर परिणाम करते;

मापन चुका वस्तुनिष्ठपणे अस्तित्वात असतात, बाह्य घटकांमुळे प्रभावित होत नाहीत आणि लोकांच्या समजुतीनुसार त्या बदलत नाहीत;

म्हणून, अनिश्चिततेचे विश्लेषण करताना, विविध प्रभाव पाडणाऱ्या घटकांचा पूर्णपणे विचार केला पाहिजे आणि अनिश्चिततेचे मूल्यांकन सत्यापित केले पाहिजे. अन्यथा, अपुरे विश्लेषण आणि अंदाजामुळे, जेव्हा मापन परिणाम खऱ्या मूल्याच्या अगदी जवळ असेल (म्हणजेच, त्रुटी लहान असेल) तेव्हा अंदाजे अनिश्चितता मोठी असू शकते, किंवा जेव्हा मापन त्रुटी प्रत्यक्षात मोठी असेल तेव्हा दिलेली अनिश्चितता खूप लहान असू शकते.

४. स्वभावानुसार फरक:

मापन अनिश्चितता आणि अनिश्चितता घटकांचे गुणधर्म वेगळे करणे सामान्यतः अनावश्यक असते. जर त्यांना वेगळे करायचे असेल तर ते "यादृच्छिक परिणामांद्वारे सुरू केलेले अनिश्चितता घटक" आणि "प्रणाली परिणामांद्वारे सुरू केलेले अनिश्चितता घटक" असे व्यक्त केले पाहिजेत;

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

५. मापन निकालांच्या दुरुस्तीमधील फरक:

"अनिश्चितता" हा शब्द स्वतःच एक अंदाजे मूल्य सूचित करतो. तो विशिष्ट आणि अचूक त्रुटी मूल्याचा संदर्भ देत नाही. जरी त्याचा अंदाज लावता येतो, तरी तो मूल्य दुरुस्त करण्यासाठी वापरला जाऊ शकत नाही. अपूर्ण सुधारणांमुळे उद्भवणारी अनिश्चितता केवळ दुरुस्त केलेल्या मापन परिणामांच्या अनिश्चिततेमध्येच विचारात घेतली जाऊ शकते.

जर सिस्टम त्रुटीचे अंदाजे मूल्य माहित असेल, तर सुधारित मापन परिणाम मिळविण्यासाठी मापन परिणाम दुरुस्त केला जाऊ शकतो.

एखाद्या परिमाणात सुधारणा केल्यानंतर, ते खऱ्या मूल्याच्या जवळ असू शकते, परंतु त्याची अनिश्चितता केवळ कमी होत नाही तर कधीकधी ती मोठी होते. हे मुख्यतः कारण आपल्याला खरे मूल्य किती आहे हे माहित नसते, परंतु मोजमापाचे परिणाम खऱ्या मूल्याच्या जवळ किंवा त्यापासून किती दूर आहेत याचा अंदाज आपण फक्त लावू शकतो.

जरी मापन अनिश्चितता आणि त्रुटीमध्ये वरील फरक असले तरी, ते अजूनही जवळून संबंधित आहेत. अनिश्चिततेची संकल्पना ही त्रुटी सिद्धांताचा वापर आणि विस्तार आहे आणि त्रुटी विश्लेषण अजूनही मापन अनिश्चिततेच्या मूल्यांकनासाठी सैद्धांतिक आधार आहे, विशेषतः बी-प्रकार घटकांचा अंदाज लावताना, त्रुटी विश्लेषण अविभाज्य आहे. उदाहरणार्थ, मापन उपकरणांची वैशिष्ट्ये कमाल स्वीकार्य त्रुटी, संकेत त्रुटी इत्यादींच्या संदर्भात वर्णन केली जाऊ शकतात. तांत्रिक तपशील आणि नियमांमध्ये निर्दिष्ट केलेल्या मापन उपकरणाच्या परवानगीयोग्य त्रुटीच्या मर्यादा मूल्याला "कमाल स्वीकार्य त्रुटी" किंवा "अनुज्ञेय त्रुटी मर्यादा" म्हणतात. ही विशिष्ट प्रकारच्या उपकरणासाठी निर्मात्याने निर्दिष्ट केलेल्या संकेत त्रुटीची परवानगीयोग्य श्रेणी आहे, विशिष्ट उपकरणाची वास्तविक त्रुटी नाही. मापन उपकरणाची जास्तीत जास्त स्वीकार्य त्रुटी इन्स्ट्रुमेंट मॅन्युअलमध्ये आढळू शकते आणि संख्यात्मक मूल्य म्हणून व्यक्त केल्यावर ती अधिक किंवा वजा चिन्हाने व्यक्त केली जाते, सामान्यतः निरपेक्ष त्रुटी, सापेक्ष त्रुटी, संदर्भ त्रुटी किंवा त्यांच्या संयोजनात व्यक्त केली जाते. उदाहरणार्थ±०.१PV,±१%, इत्यादी. मापन यंत्राची कमाल स्वीकार्य त्रुटी ही मापन अनिश्चितता नाही, परंतु ती मापन अनिश्चिततेच्या मूल्यांकनासाठी आधार म्हणून वापरली जाऊ शकते. मापन निकालात मापन यंत्राने सादर केलेली अनिश्चितता बी-प्रकार मूल्यांकन पद्धतीनुसार उपकरणाच्या कमाल स्वीकार्य त्रुटीनुसार मूल्यांकन केली जाऊ शकते. दुसरे उदाहरण म्हणजे मापन यंत्राचे संकेत मूल्य आणि संबंधित इनपुटच्या मान्य खरे मूल्यातील फरक, जो मापन यंत्राची संकेत त्रुटी आहे. भौतिक मापन साधनांसाठी, सूचित मूल्य हे त्याचे नाममात्र मूल्य असते. सहसा, उच्च-स्तरीय मापन मानकाद्वारे प्रदान केलेले किंवा पुनरुत्पादित केलेले मूल्य मान्य खरे मूल्य म्हणून वापरले जाते (बहुतेकदा कॅलिब्रेशन मूल्य किंवा मानक मूल्य म्हणतात). पडताळणी कार्यात, जेव्हा मापन मानकाद्वारे दिलेल्या मानक मूल्याची विस्तारित अनिश्चितता चाचणी केलेल्या उपकरणाच्या कमाल स्वीकार्य त्रुटीच्या १/३ ते १/१० असते आणि चाचणी केलेल्या उपकरणाची संकेत त्रुटी निर्दिष्ट कमाल स्वीकार्य त्रुटीमध्ये असते, तेव्हा ते पात्र म्हणून ठरवले जाऊ शकते.