A diferença na incerteza de medição e erro de medição

A incerteza e o erro de medição são proposições básicas estudadas em metrologia e também um dos conceitos importantes frequentemente utilizados pelos testadores de metrologia.Está diretamente relacionado à confiabilidade dos resultados da medição e à precisão e consistência da transmissão do valor.No entanto, muitas pessoas confundem facilmente ou utilizam indevidamente os dois devido a conceitos pouco claros.Este artigo combina a experiência de estudar "Avaliação e Expressão da Incerteza de Medição" para enfocar as diferenças entre os dois.A primeira coisa a ficar clara é a diferença conceitual entre incerteza e erro de medição.

A incerteza de medição caracteriza a avaliação da faixa de valores em que se encontra o verdadeiro valor do valor medido.Fornece o intervalo no qual o valor verdadeiro pode cair de acordo com uma certa probabilidade de confiança.Pode ser o desvio padrão ou seus múltiplos, ou a meia largura do intervalo que indica o nível de confiança.Não é um erro verdadeiro específico, apenas expressa quantitativamente a parte da faixa de erro que não pode ser corrigida na forma de parâmetros.É derivado da correção imperfeita de efeitos acidentais e sistemáticos, e é um parâmetro de dispersão utilizado para caracterizar os valores medidos que são razoavelmente atribuídos.A incerteza divide-se em dois tipos de componentes de avaliação, A e B, de acordo com o método de obtenção das mesmas.A componente de avaliação do tipo A é a avaliação da incerteza feita através da análise estatística de séries de observações, e a componente de avaliação do tipo B é estimada com base na experiência ou outra informação, sendo assumido que existe uma componente de incerteza representada por um “desvio padrão” aproximado.

Na maioria dos casos, erro refere-se a erro de medição, e sua definição tradicional é a diferença entre o resultado da medição e o valor real do valor medido.Geralmente podem ser divididos em duas categorias: erros sistemáticos e erros acidentais.O erro existe objetivamente e deveria ser um valor definido, mas como o valor verdadeiro não é conhecido na maioria dos casos, o erro verdadeiro não pode ser conhecido com precisão.Apenas buscamos a melhor aproximação do valor de verdade sob certas condições e chamamos isso de valor de verdade convencional.

Através da compreensão do conceito, podemos ver que existem principalmente as seguintes diferenças entre incerteza de medição e erro de medição:

1. Diferenças nas finalidades da avaliação:

A incerteza da medição destina-se a indicar a dispersão do valor medido;

O objetivo do erro de medição é indicar o grau em que os resultados da medição se desviam do valor real.

2. A diferença entre os resultados da avaliação:

A incerteza de medição é um parâmetro não assinado expresso pelo desvio padrão ou múltiplos do desvio padrão ou pela meia largura do intervalo de confiança.É avaliado por pessoas com base em informações como experimentos, dados e experiência.Pode ser determinado quantitativamente por dois tipos de métodos de avaliação, A e B.;

O erro de medição é um valor com sinal positivo ou negativo.Seu valor é o resultado da medição menos o valor verdadeiro medido.Como o valor verdadeiro é desconhecido, não pode ser obtido com precisão.Quando o valor verdadeiro convencional é usado em vez do valor verdadeiro, apenas o valor estimado pode ser obtido.

3. A diferença de fatores de influência:

A incerteza de medição é obtida pelas pessoas por meio de análise e avaliação, portanto está relacionada à compreensão das pessoas sobre o mensurando, influenciando a quantidade e o processo de medição;

Os erros de medição existem objectivamente, não são afectados por factores externos e não mudam com a compreensão das pessoas;

Portanto, ao realizar a análise da incerteza, vários fatores de influência devem ser totalmente considerados e a avaliação da incerteza deve ser verificada.Caso contrário, devido à análise e estimativa insuficientes, a incerteza estimada pode ser grande quando o resultado da medição está muito próximo do valor real (ou seja, o erro é pequeno), ou a incerteza dada pode ser muito pequena quando o erro de medição é realmente grande.

4. Diferenças por natureza:

Geralmente é desnecessário distinguir as propriedades da incerteza de medição e dos componentes de incerteza.Se for necessário distingui-los, devem ser expressos como: “componentes de incerteza introduzidos por efeitos aleatórios” e “componentes de incerteza introduzidos por efeitos do sistema”;

Os erros de medição podem ser divididos em erros aleatórios e erros sistemáticos de acordo com suas propriedades.Por definição, tanto os erros aleatórios quanto os erros sistemáticos são conceitos ideais no caso de um número infinito de medições.

5. A diferença entre a correção dos resultados da medição:

O próprio termo "incerteza" implica um valor estimável.Não se refere a um valor de erro específico e exato.Embora possa ser estimado, não pode ser usado para corrigir o valor.A incerteza introduzida por correções imperfeitas só pode ser considerada na incerteza dos resultados de medição corrigidos.

Se o valor estimado do erro do sistema for conhecido, o resultado da medição pode ser corrigido para obter o resultado da medição corrigido.

Depois que uma magnitude é corrigida, ela pode estar mais próxima do valor verdadeiro, mas sua incerteza não apenas não diminui, mas às vezes torna-se maior.Isto ocorre principalmente porque não podemos saber exatamente quanto é o valor verdadeiro, mas podemos apenas estimar o grau em que os resultados da medição estão próximos ou distantes do valor verdadeiro.

Embora a incerteza e o erro de medição tenham as diferenças acima, eles ainda estão intimamente relacionados.O conceito de incerteza é a aplicação e expansão da teoria do erro, e a análise do erro ainda é a base teórica para a avaliação da incerteza de medição, especialmente na estimativa de componentes do tipo B, a análise do erro é inseparável.Por exemplo, as características dos instrumentos de medição podem ser descritas em termos de erro máximo admissível, erro de indicação, etc. O valor limite do erro admissível do instrumento de medição especificado nas especificações e regulamentos técnicos é denominado "erro máximo admissível" ou "limite de erro permitido".É a faixa permitida de erro de indicação especificada pelo fabricante para um determinado tipo de instrumento, e não o erro real de um determinado instrumento.O erro máximo permitido de um instrumento de medição pode ser encontrado no manual do instrumento e é expresso com um sinal de mais ou menos quando expresso como um valor numérico, geralmente expresso em erro absoluto, erro relativo, erro de referência ou uma combinação destes.Por exemplo±0,1PV,±1%, etc. O erro máximo permitido do instrumento de medição não é a incerteza de medição, mas pode ser usado como base para a avaliação da incerteza de medição.A incerteza introduzida pelo instrumento de medição no resultado da medição pode ser avaliada de acordo com o erro máximo permitido do instrumento de acordo com o método de avaliação tipo B.Outro exemplo é a diferença entre o valor de indicação do instrumento de medição e o valor verdadeiro acordado da entrada correspondente, que é o erro de indicação do instrumento de medição.Para instrumentos de medição física, o valor indicado é o seu valor nominal.Normalmente, o valor fornecido ou reproduzido por um padrão de medição de nível superior é usado como o valor verdadeiro acordado (frequentemente chamado de valor de calibração ou valor padrão).No trabalho de verificação, quando a incerteza expandida do valor padrão dado pelo padrão de medição é de 1/3 a 1/10 do erro máximo permitido do instrumento testado, e o erro de indicação do instrumento testado está dentro do máximo permitido especificado erro, pode ser considerado qualificado.