मापन अनिश्चितता र मापन त्रुटिमा भिन्नता

मापन अनिश्चितता र त्रुटि मेट्रोलोजीमा अध्ययन गरिएका आधारभूत प्रस्तावहरू हुन्, र मेट्रोलोजी परीक्षकहरूले प्रायः प्रयोग गर्ने महत्त्वपूर्ण अवधारणाहरू मध्ये एक पनि हो। यो मापन परिणामहरूको विश्वसनीयता र मूल्य प्रसारणको शुद्धता र स्थिरतासँग प्रत्यक्ष रूपमा सम्बन्धित छ। यद्यपि, धेरै मानिसहरूले अस्पष्ट अवधारणाहरूको कारणले गर्दा सजिलैसँग दुईलाई भ्रमित वा दुरुपयोग गर्छन्। यस लेखले दुई बीचको भिन्नताहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्न "मापन अनिश्चितताको मूल्याङ्कन र अभिव्यक्ति" अध्ययन गर्ने अनुभवलाई संयोजन गर्दछ। स्पष्ट हुनुपर्ने पहिलो कुरा मापन अनिश्चितता र त्रुटि बीचको अवधारणात्मक भिन्नता हो।

मापन अनिश्चितताले मानहरूको दायराको मूल्याङ्कनलाई चित्रण गर्छ जसमा मापन गरिएको मानको वास्तविक मान निहित हुन्छ।यसले निश्चित आत्मविश्वास सम्भाव्यता अनुसार वास्तविक मान घट्न सक्ने अन्तराल दिन्छ। यो मानक विचलन वा त्यसको गुणन, वा आत्मविश्वास स्तर जनाउने अन्तरालको आधा-चौडाइ हुन सक्छ। यो कुनै विशिष्ट सत्य त्रुटि होइन, यसले केवल मात्रात्मक रूपमा त्रुटि दायराको भागलाई व्यक्त गर्दछ जुन प्यारामिटरहरूको रूपमा सच्याउन सकिँदैन। यो आकस्मिक प्रभावहरू र व्यवस्थित प्रभावहरूको अपूर्ण सुधारबाट लिइएको हो, र उचित रूपमा तोकिएका मापन गरिएका मानहरू चित्रण गर्न प्रयोग गरिने फैलावट प्यारामिटर हो। अनिश्चिततालाई प्राप्त गर्ने विधि अनुसार दुई प्रकारका मूल्याङ्कन घटकहरू, A र B मा विभाजित गरिएको छ। प्रकार A मूल्याङ्कन घटक अवलोकन श्रृंखलाको सांख्यिकीय विश्लेषण मार्फत गरिएको अनिश्चितता मूल्याङ्कन हो, र प्रकार B मूल्याङ्कन घटक अनुभव वा अन्य जानकारीको आधारमा अनुमान गरिन्छ, र यो मानिन्छ कि त्यहाँ अनुमानित "मानक विचलन" द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको अनिश्चितता घटक छ।

धेरैजसो अवस्थामा, त्रुटिले मापन त्रुटिलाई जनाउँछ, र यसको परम्परागत परिभाषा भनेको मापन परिणाम र मापन गरिएको मानको वास्तविक मान बीचको भिन्नता हो।सामान्यतया दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: व्यवस्थित त्रुटिहरू र आकस्मिक त्रुटिहरू। त्रुटि वस्तुनिष्ठ रूपमा अवस्थित छ, र यो एक निश्चित मान हुनुपर्छ, तर धेरैजसो अवस्थामा वास्तविक मान थाहा नभएकोले, वास्तविक त्रुटि सही रूपमा थाहा पाउन सकिँदैन। हामी केवल केही परिस्थितिहरूमा सत्य मानको उत्तम अनुमान खोज्छौं, र यसलाई परम्परागत सत्य मान भन्छौं।

अवधारणाको बुझाइबाट, हामी देख्न सक्छौं कि मापन अनिश्चितता र मापन त्रुटि बीच मुख्यतया निम्न भिन्नताहरू छन्:

१. मूल्याङ्कन उद्देश्यमा भिन्नताहरू:

मापनको अनिश्चितता भनेको मापन गरिएको मानको स्क्याटरनलाई जनाउने उद्देश्यले हो;

मापन त्रुटिको उद्देश्य मापनको नतिजा वास्तविक मानबाट कति हदसम्म विचलित हुन्छ भनेर संकेत गर्नु हो।

२. मूल्याङ्कन परिणामहरू बीचको भिन्नता:

मापन अनिश्चितता भनेको मानक विचलन वा मानक विचलनको गुणन वा आत्मविश्वास अन्तरालको आधा-चौडाइ द्वारा व्यक्त गरिएको एक अहस्ताक्षरित प्यारामिटर हो। यसलाई प्रयोग, डेटा, र अनुभव जस्ता जानकारीको आधारमा मानिसहरूद्वारा मूल्याङ्कन गरिन्छ। यसलाई दुई प्रकारका मूल्याङ्कन विधिहरू, A र B द्वारा मात्रात्मक रूपमा निर्धारण गर्न सकिन्छ;

मापन त्रुटि भनेको सकारात्मक वा नकारात्मक चिन्ह भएको मान हो। यसको मान भनेको मापन गरिएको वास्तविक मान घटाएर मापन परिणाम हो। वास्तविक मान अज्ञात भएकोले, यो सही रूपमा प्राप्त गर्न सकिँदैन। जब वास्तविक मानको सट्टा परम्परागत वास्तविक मान प्रयोग गरिन्छ, केवल अनुमानित मान प्राप्त गर्न सकिन्छ।

३. प्रभावकारी कारकहरूको भिन्नता:

मापन अनिश्चितता मानिसहरूले विश्लेषण र मूल्याङ्कन मार्फत प्राप्त गर्छन्, त्यसैले यो मापनको बारेमा मानिसहरूको बुझाइसँग सम्बन्धित छ, जसले मात्रा र मापन प्रक्रियालाई प्रभाव पार्छ;

मापन त्रुटिहरू वस्तुनिष्ठ रूपमा अवस्थित हुन्छन्, बाह्य कारकहरूबाट प्रभावित हुँदैनन्, र मानिसहरूको बुझाइ अनुसार परिवर्तन हुँदैनन्;

त्यसकारण, अनिश्चितता विश्लेषण गर्दा, विभिन्न प्रभावकारी कारकहरूलाई पूर्ण रूपमा विचार गर्नुपर्छ, र अनिश्चितताको मूल्याङ्कन प्रमाणित गर्नुपर्छ। अन्यथा, अपर्याप्त विश्लेषण र अनुमानको कारणले गर्दा, मापन परिणाम वास्तविक मानको धेरै नजिक हुँदा अनुमानित अनिश्चितता ठूलो हुन सक्छ (अर्थात्, त्रुटि सानो छ), वा मापन त्रुटि वास्तवमा ठूलो हुँदा दिइएको अनिश्चितता धेरै सानो हुन सक्छ।

४. प्रकृति अनुसार भिन्नताहरू:

मापन अनिश्चितता र अनिश्चितता घटकहरूको गुणहरू छुट्याउन सामान्यतया अनावश्यक हुन्छ। यदि तिनीहरूलाई छुट्याउन आवश्यक छ भने, तिनीहरूलाई "अनियमित प्रभावहरूद्वारा प्रस्तुत अनिश्चितता घटकहरू" र "प्रणाली प्रभावहरूद्वारा प्रस्तुत अनिश्चितता घटकहरू" को रूपमा व्यक्त गर्नुपर्छ;

मापन त्रुटिहरूलाई तिनीहरूको गुणहरू अनुसार अनियमित त्रुटिहरू र व्यवस्थित त्रुटिहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। परिभाषा अनुसार, असीमित धेरै मापनहरूको मामलामा अनियमित त्रुटिहरू र व्यवस्थित त्रुटिहरू दुवै आदर्श अवधारणाहरू हुन्।

५. मापन परिणामहरूको सुधार बीचको भिन्नता:

"अनिश्चितता" शब्दले आफैंमा अनुमानित मानलाई जनाउँछ। यसले विशिष्ट र सटीक त्रुटि मानलाई जनाउँदैन। यद्यपि यो अनुमान गर्न सकिन्छ, यसलाई मान सच्याउन प्रयोग गर्न सकिँदैन। अपूर्ण सुधारहरूद्वारा प्रस्तुत अनिश्चिततालाई सच्याइएका मापन परिणामहरूको अनिश्चिततामा मात्र विचार गर्न सकिन्छ।

यदि प्रणाली त्रुटिको अनुमानित मान थाहा छ भने, सच्याइएको मापन परिणाम प्राप्त गर्न मापन परिणाम सच्याउन सकिन्छ।

परिमाण सच्याएपछि, यो वास्तविक मानको नजिक हुन सक्छ, तर यसको अनिश्चितता घट्ने मात्र होइन, कहिलेकाहीँ यो ठूलो पनि हुन्छ। यो मुख्यतया किनभने हामी वास्तविक मान कति छ भनेर ठ्याक्कै जान्न सक्दैनौं, तर मापन परिणामहरू वास्तविक मानको नजिक वा टाढा छन् भन्ने मात्र अनुमान गर्न सक्छौं।

मापन अनिश्चितता र त्रुटिमा माथि उल्लेखित भिन्नताहरू भए तापनि, तिनीहरू अझै पनि नजिकबाट सम्बन्धित छन्। अनिश्चितताको अवधारणा त्रुटि सिद्धान्तको प्रयोग र विस्तार हो, र त्रुटि विश्लेषण अझै पनि मापन अनिश्चितताको मूल्याङ्कनको लागि सैद्धान्तिक आधार हो, विशेष गरी B-प्रकारका घटकहरू अनुमान गर्दा, त्रुटि विश्लेषण अविभाज्य हुन्छ। उदाहरणका लागि, मापन उपकरणहरूको विशेषताहरू अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि, संकेत त्रुटि, आदिको सन्दर्भमा वर्णन गर्न सकिन्छ। प्राविधिक विशिष्टता र नियमहरूमा निर्दिष्ट मापन उपकरणको स्वीकार्य त्रुटिको सीमा मानलाई "अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि" वा "अनुमतियोग्य त्रुटि सीमा" भनिन्छ। यो निश्चित प्रकारको उपकरणको लागि निर्माताद्वारा निर्दिष्ट संकेत त्रुटिको स्वीकार्य दायरा हो, निश्चित उपकरणको वास्तविक त्रुटि होइन। मापन उपकरणको अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि उपकरण म्यानुअलमा फेला पार्न सकिन्छ, र यसलाई संख्यात्मक मानको रूपमा व्यक्त गर्दा प्लस वा माइनस चिन्हको साथ व्यक्त गरिन्छ, सामान्यतया निरपेक्ष त्रुटि, सापेक्ष त्रुटि, सन्दर्भ त्रुटि वा तिनीहरूको संयोजनमा व्यक्त गरिन्छ। उदाहरणका लागि±०.१PV,±१%, आदि। मापन उपकरणको अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि मापन अनिश्चितता होइन, तर यसलाई मापन अनिश्चितताको मूल्याङ्कनको आधारको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। मापन परिणाममा मापन उपकरणद्वारा प्रस्तुत गरिएको अनिश्चिततालाई B-प्रकार मूल्याङ्कन विधि अनुसार उपकरणको अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि अनुसार मूल्याङ्कन गर्न सकिन्छ। अर्को उदाहरण मापन उपकरणको संकेत मान र सम्बन्धित इनपुटको सहमत वास्तविक मान बीचको भिन्नता हो, जुन मापन उपकरणको संकेत त्रुटि हो। भौतिक मापन उपकरणहरूको लागि, संकेत गरिएको मान यसको नाममात्र मान हो। सामान्यतया, उच्च-स्तर मापन मानक द्वारा प्रदान गरिएको वा पुन: उत्पादन गरिएको मान सहमत वास्तविक मानको रूपमा प्रयोग गरिन्छ (प्रायः क्यालिब्रेसन मान वा मानक मान भनिन्छ)। प्रमाणीकरण कार्यमा, जब मापन मानक द्वारा दिइएको मानक मानको विस्तारित अनिश्चितता परीक्षण गरिएको उपकरणको अधिकतम स्वीकार्य त्रुटिको १/३ देखि १/१० हुन्छ, र परीक्षण गरिएको उपकरणको संकेत त्रुटि निर्दिष्ट अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि भित्र हुन्छ, यसलाई योग्यको रूपमा न्याय गर्न सकिन्छ।