От погрешности к неопределенности, Неопределенность измерения Опции

[mikola1]

Согласно последним веяниям в метрологии, намечается переход от понятия погрешности к понятию неопределенность измерения (НИ), с целью унификации результатов калибровочных и испытательных лабораторий (ISO/IEC 17025: 1999 General requirements for the competence of testing and calibration laboratories).
Причем, в отличие от относительно простых измерений как то длина, масса, при измерении радиотехнических параметров возникает немало тонких моментов.
1. Сложность используемых приборов, обладающих широкими функциональными возможностями. Например векторны или скалярный анализатор спектра
2. Сложность протекающих физических процессов (кто нибудь до конца понимает что такое электромагнитная волна? )
3. Применение логарифмических величин (dB, dBc) как в расчетах НИ так и в описании технических параметров приборов
4. Совместное использование линейных величин (наример мощность, Вт), с логарифмтческими (затухание, dB)

В европейских стандартах ETSI, а точнее в technical reports (TR) присутствует довольно таки хорошее описание по расчету НИ некоторых параметров.
На сайте EA представлен документ Docs с описанием измерения затухания в аттенюаторе.

Везде уважемые товарищи-капиталисты работаю с dB как с линейными величинами, при расчетах с НИ. Это дает небольшое отличие, когда порядок менне ~1-1.5 dB. Но порядок 2-4 dB весьма не редок в электротехнике. А здесь надо включать уже математику - вспоминать теорию вероятности.

[Виктория]

В каком-то смысле понятие "неопределенность" результата связана с понятием "погрешность". Ведь для потребителя нормированные характеристики погрешности результата измерений фактически определяют границы, в рамках которых гарантировано находится истинное значение измеряемой величины; но какое это истинное значение мы знать не можем. Таким образом границы погрешности определяют интервал "неопределенности". Применительно к случайной составляющей погрешности - это доверительный интервал погрешности результата измерений (и тут вовсю может использоваться теория вероятностей для оценки этого интервала). Для систематических составляющих тоже можно сконструировать границы интервала (да простят меня профессионалы-метрологи-стандартизаторы , если где-то не совсем точно формулирую).

Кроме того, переход к интервальному представлению обоснован и математически (в теории интервальных вычислений, тут уж дилетанта пусть прощают математики ). Как заметил автор темы, в наше время алгоритмы обработки измерительной информации все больше усложняются.

Используемые процессорные средства с ограниченной разрядной сеткой, реализуемые в них алгоритмы вычисления стандартных математических функций, а также программируемые инженером методы вычислений (итерационные, числовой ряд, дискретизация и т.п.) неизбежно приводят к вычислительным погрешностям. Эти погрешности конечно малы по сравнению с погрешностями средств измерений.

Но - еще одна составляющая: если вычислительный процесс использует неточные исходные данные (читай, обусловленные поогрешностями средств измерений) , то нечего ожидать результатов с лучшей точностью. Так как в ходе вычислений исходные погрешности трансформируются и образуется еще одна составляющая погрешности - трансформированная. Ее называют также неустранимой погрешностью алгоритма, поскольку избавиться от нее полностью (с помощью совершенствования алгоритма вычисления) нельзя.

всем кто дочитал.

Проблема интервального представления результатов измерений - очень старая, но полного развития еще не получила. Отрадно, что в зарубежных нормативных документах намечается переход к понятию "неопределенность".
Кстати, и в наших МИ понятие "трансформированная" погрешность встречается и должна нормироваться разработчиком алгоритма обработки.

Весь этот пассаж - это только один аспект "неопределенности". О некоторых можно посмотреть в монографии Алтунина (файл 2-й главы прикреплен, выбран неслучайно - в нем меньше специфики предметной области нефтегазовых технологий, а в большей мере изложен подход).

Приглашаю к разговору и критике

Прикрепленные файлы

 Altunin_glava2.doc ( 484 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2085

 

[Pat]

В каком-то смысле понятие "неопределенность" результата связана с понятием "погрешность". 
Приглашаю к разговору и критике 

Неопределенность, погрешность слаще ли редька хрена.
Скажем так этот милиампер...... имеет погрешность +-1%.
Или так этот ...... имеет неопределенность +-1%
Погрешность +-1% говорит нам о том, что результат измерения отличается от истинного значения на +-1% и к бабушке не ходи там +-1%, причем всегда +-1% и по другому быть не может, но мы то знаем что это не так.
Теперь про неопределенность у нас есть интервал неопределенности в +-1%.
Там в этом интервале находится наше истинное значение, оно может вообще реально отличатся от истинного значения на 0.00000001%.
Тут то и возникает вопрос а все таки какое оно истинное значение. Ответ прост, истинное значение знает только Господь Бог.
А что изменилось,на мою думку философия изменилась.
Наверное теперь можно говорить, что результат измерения в диапазоне неопределенности таком то, имеет погрешность такую то.

[mikola1]

Неопределенность, погрешность слаще ли редька хрена.
Скажем так этот милиампер...... имеет погрешность +-1%.
Или так этот ......

To Pat
В целом я согласен, а теперь представьте, что вместо миллиампетра у Вас
такая схема

-(Мобильная станция)->(направленный ответвитель)->(1. Анализатор спектра)
-------------------------------------- |
-------------------------- 2. Базовая станция))

В отдельности известны погрешность анализатора, погрешность потерь в
направленном ответвителе, кабелях.. А еще нужно учесть КСВ для кабелей,
ответвителя, анализатора, температурную зависимость (если она есть).
И как искать погрешность?? А затем как сравнить свои результаты с
результатами в других лабораториях?? И вдруг какой-то весомый фактор
оказался неучтен.

В области оценки результатов играет большую роль опыт и, как ни странно,
интуиция. И опыт и интуиция должны базироваться на понимании происходящих
физических процессов (к примеру - влияет температура или нет).

To Old1.
В чем то вы правы, СКО и неопределенность так близки...