Звоните: +7 (499) 341-03-69
Пишите: Пишите... 
Комплект Эколайт-01 базовый
Люксметр-пульсметр-яркомер С ПОВЕРКОЙ на Android
Комплект ЭкоЛайт-02
Фотоголовка ФГ-01
Комплект Эколайт-01 КЕО
Люксметр-пульсметр-яркомер на Вашем смартфоне
ЭкоТерма
ЭкоТерма Максима 01
ЭкоТерма Максима: все варианты
ЭкоТерма Максима 02
Черный шар

История возникновния термина "неопределенность измерений".

Сразу заметим, что, по сути, оба термина – «погрешность» и «неопределенность» измерений - есть выражение в разных терминах, одного и того же понятия – «точность измерений».
В России исторически сложилось так, что при оценке достоверности произведенного измерения использовали погрешность.
За рубежом исходно существовало понятие «error of measurement» - «ошибка измерения». Одной из целей при разработке стандарта качества ISO 9000 было обеспечение безошибочного выполнения всех производственных функций. В рамках ISO 9000 было разработано «Руководство по вычислению неопределенности в измерении» - «Guide to the expression of uncertainty in measurement», в котором описано понятие неопределенности измерений и способы ее вычисления.
Сейчас все чаще требуется оценивать точность проведения измерений (например, такое требование предъявляется при аккредитации лабораторий) в терминах «неопределенности». В связи с вступлением России в ВТО, принято решение перевести правила проведения и оценки качества работ (в том числе и метрологических) в соответствие с международными стандартами ИСО. Все измерительные лаборатории стран-членов ВТО должны оценивать точность результатов измерений в терминах неопределенности. В России о необходимости расчета неопределенности измерений в соответствии с ГОСТ Р ИСО 10576-1-2006 говорится в письме Роспотребнадзора 01/6620-12-32 от 13.06.2012.
«Неопределенность измерений стоило выдумать хотя бы для того, чтобы теперь разъяснять, чем погрешность отличается от неопределенности». Понятие «uncertainty» возникло из дословного перевода документа «Guide to the expression of uncertainty in measurement», ISO-1993. Документ вызвал множество споров и разделил общественность на три лагеря – сторонники «Guide…», противники «Guide…» и специалисты-практики, ожидающие «чем все это закончится».
В итоге, «все закончилось тем», что был выпущен документ РМГ 91-2009 «Совместное использование понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения» детально разъясняющий соответствие терминов «погрешность» и «неопределенность».

Определения погрешности и неопределенности измерений.

Погрешность измерения – это отклонение измеренного значения величины от ее «истинного» значения. По своей природе или характеру проявления погрешность может быть «случайной» и «систематической». Метод выражения погрешности измерений – а ± Δа, где а – измеренная величина, Δа – суммарная абсолютная погрешность, определяемая методикой выполнения измерений.
Неопределенность измерения – это «сомнения в истинности полученного результата». Т.е. параметр, связанный с результатом измерения, характеризующий разброс значений, которые могли бы быть обосновано приписаны к измеряемой величине. Метод выражения неопределенности - а ± Uа, где а – измеренная величина, Uа – расширенная неопределенность, определяемая измерителем.

Термины используемые при расчете неопределенности.

Соотношение терминов теории неопределенности с терминами классической теории точности (в скобках).
Неопределенность результата измерения (погрешность результата измерения).
Неопределенность типа А (случайная погрешность) – составляющая неопределенности (погрешности) измерения изменяющаяся случайным образом в серии измерений и не носящая систематического характера. Ее оценивают статистическими методами (то есть имеется возможность получить и обработать множество измерений одной величины).
Неопределенность типа Б (систематическая погрешность) – составляющая неопределенности измерений, постоянная или изменяющаяся по известному закону (например, погрешность прибора, калибровки, методики измерения и пр.) Производится оценка достоверности измерений на основе нестатистической информации.
Стандартная неопределенность (стандартное отклонение погрешности) результата измерения – неопределенность, представленная в виде стандартного отклонения.
Расширенная неопределенность (доверительные границы) результата измерения – интервал вокруг результата измерения, в который, как ожидается, попадает бОльшая часть значений, приписанных к измеряемой величине.
Вероятность охвата, вероятность покрытия (доверительная вероятность) – вероятность, с которой бОльшая часть значений, приписанных к измеряемой величине, попадает в заданную область расширенной неопределенности результата измерений. При выборе вероятности охвата необходимо иметь представление о виде закона распределения неопределенности.
Коэффициент охвата, коэффициент покрытия (коэффициент распределения погрешности) – коэффициент, зависящий от вида распределения неопределенности результата измерений. Равен отношению расширенной неопределенности, при заданной вероятности охвата, к стандартной неопределенности.

Оценка результата измерений в терминах «погрешность измерений».

Как уже упоминалось выше, термин «погрешность» привязан к истинному значению измеряемой величины. Однако, это исходное «истинное значение» неизвестно. И при проведении измерений указывают интервал, в котором это «истинное значение» находится с определенным уровнем вероятности – Х = А ± Δ , Р = 0,95 (где Р – доверительная вероятность).
То есть, интервал от (А – Δ) до (А + Δ) с вероятностью Р содержит в себе:
1) «истинное» значение измеряемой величины.
2) погрешность измерений величины

Neopredelennost-interval-pogreshnosti
Диапазон возможных значений при погрешности

Оценка результата измерений в терминах «неопределенность измерений».

Термин «неопределенность» привязан к измеренному значению величины А, а не к ее абстрактному «истинному» значению.
Также, как для «погрешности», результат измерения записывается в виде интервала Х = А ± Δ , Р = 0,95 (Р – вероятность охвата).
То есть, интервал от (A – U) до ( A + U ) содержит бОльшую долю (Р) значений, которые могли бы быть приписаны к измеряемой величине.

Neopredelennost-interval-neopredelennosti
Диапазон значений при неопределенности

При оценке точности измерений в терминах "неопределенности" считается, что измеренная величина принадлежит к указанному интервалу значений (например, диапазон оптимальных или допустимых уровней), если она с учетом указанной неопределенности («величина – неопределенность» и «величина + неопределенность») не выходит за пределы этого диапазона.

Neopredelennost-interval-znacheniy
Интервал значений при расчете неопределенности

В следующей статье "Расчет неопределенности результатов измерений | пример для люксметра "еЛайт"" мы рассмотрим практический пример как вычислить неопределенность измерений освещенности, выполненных при помощи люксметров с поверкой.

EL01
еЛайт01
   
ЭкоТерма Максима 01
ЭкоТерма Максима 01

В данном расчете неопределенности мы пользовались люксметром еЛайт02.

Автоматический расчет нопределенности результатов измерений реализован в старшей модели этого семейства измерителей освещенности "еЛайт01", а также в измерителе параметров микроклимата "ЭкоТерма Максима 01".

Выводы.

Отличие понятия «погрешности» от «неопределенности»:
- «погрешность» привязана к некоторому «истинному» значению, которое точно неизвестно;
- «неопределенность» привязана к измеренному значению;
- «погрешность» относится к конкретному измерению, сделанному конкретным средством измерения;
- «неопределенность» - это степень сомнения в истинности полученного результата измерения;
- «погрешностью» характеризуются параметры точности средств измерений.