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.

[mikola1]

To Vic1
Спасибо за книгу. Надо будет с ней ознакомиться. В представлении
результатов измерений, как мне кажется, преуспели химики-аналитики.
И есть у них книга (у меня к сожалению она только в печатном виде)

Руководство ЕВРАХИМ/СИТАК:
Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях.
ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, С.-Петербург, 2002 - 149 с

В книге можно найти общие подходы, т.к. называемые "философские",
применимые и к различным областям физики. Более конкретные шаги по ВЧ
измерениям описаны в документе (~1.8 МБ, pdf):

ETSI TR 100 028 V1.3.1 (2001-03)Technical Report
Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM);
Uncertainties in the measurement of mobile radio equipment characteristics

[Виктория]

To Old1 и Mikola1

To Vic1
... преуспели химики-аналитики.
И есть у них книга (у меня к сожалению она только в печатном виде)

Руководство ЕВРАХИМ/СИТАК:
Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях.
ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, С.-Петербург, 2002 - 149 с

В книге можно найти общие подходы, т.к. называемые "философские",
применимые и к различным областям физики. Более конкретные шаги по ВЧ
измерениям описаны в документе (~1.8 МБ, pdf):

ETSI TR 100 028 V1.3.1 (2001-03)Technical Report
Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM);
Uncertainties in the measurement of mobile radio equipment characteristics

Попробую поискать книгу в местной библиотеке. А технический отчет не могли бы на местный ftp выложить или по e-mail. Кстати, говоря выше про статейный обмен, я прежде всего имела в виду конечно же статьи сотрудников нашей лаборатории, а тут еще получился и обмен первоисточниками (Алтунин, не наш сотрудник , это классика).

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.

Угу, а как суммировать эти погрешности. Не статистическими же методами.
Тут пересекается с комментариями Old1

Существенное отличие в определении погрешности и неопределенности наблюдается при оценке результирующей погрешности/ неопределенности. Отличие заключается в том, что все СН суммируются одинаково (т. е. независимо от того, как они определены, и какова их природа), что существенно упрощает методики расчетов. При оценке же результирующей погрешности необходимо отдельно суммировать (соответствующим образом) неисключенные систематические и случайные составляющие погрешности и только после этого вычислять оценку результирующей погрешности.

Не знаю, правда, текста самого Руководства - но наверно "суммирование" интервалов неопределенности лучше осуществлять на основе методов интервальных вычислений, а не статистически (ничего не имею против вероятностных методов, в каких-то моментах они пересекаются с интервальными и взаимно дополняют друг друга, но боюсь, что этот пласт неприподъемен для меня, в частности и в этом разговоре).

А вот по поводу

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).

можно тоже поговорить (или поспорить). "Опыт и интуиция" - это не модели ли объектов и средств измерения? Которые, можно включить в сами средства?

К сожалению завершаю. И в выходные скорее всего не смогу продолжить беседу.

[Old1]

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.

Угу, а как суммировать эти погрешности. Не статистическими же методами.

To Vic1 и Mikola1
Методы расчетного суммирования составляющих результирующей погрешности давно разработаны (и продолжают совершенствоваться) и описаны в стандартах (в меньшей мере) и в научно-технической литературе (в большей мере ИМХО). Методы эти комплексные и элементы статистических методов там тоже присутствуют. Увы, в данный момент не смогу привести обозначения и названия стандартов (сижу дома), а вот неплохая книга на эту тему под рукой имеется: П.В Новицкий, И.А. Зограф Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е издание переработанное и дополненное. Ленинград. Энергоатомиздат. Ленинградское отделение. 1991 г. Книга, к сожалению, в печатном виде. Кстати методика определения суммарной стандартной неопределенности, описанная в «Руководстве по выражению неопределенности измерения», ИМХО очень похожа на методику суммирования составляющих результирующей погрешности. «Руководство…» тоже в печатном виде, поэтому пока поделиться не могу (будем надеяться пока)…

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 Mikola1
Насчет роли опыта согласен, а вот насчет интуиции: да, здорово когда она есть, но, к сожалению, к протоколу ее не пришьешь. Правильность принятого, руководствуясь интуицией, решения нужно аргументировано доказать, иначе грош ему цена, а для этого нужны знания...

[Виктория]

To Vic1 и Mikola1
Методы расчетного суммирования составляющих результирующей погрешности давно разработаны (и продолжают совершенствоваться) и описаны в стандартах (в меньшей мере) и в научно-технической литературе (в большей мере ИМХО). Методы эти комплексные и элементы статистических методов там тоже присутствуют. Увы, в данный момент  не смогу привести обозначения и названия стандартов (сижу дома), а вот неплохая книга на эту тему под рукой имеется: П.В Новицкий, И.А. Зограф Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е издание переработанное и дополненное. Ленинград. Энергоатомиздат. Ленинградское отделение. 1991 г. Книга, к сожалению, в печатном виде. Кстати методика  определения суммарной стандартной неопределенности, описанная в «Руководстве по выражению неопределенности измерения», ИМХО очень похожа на методику суммирования составляющих результирующей погрешности. «Руководство…» тоже в печатном виде, поэтому пока поделиться не могу (будем надеяться пока)…

Да я, конечно, знаю наши стандарты

ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений.
РД 50-453-84 Методические указания. Характеристики погрешности средств измерений в реальных условиях эксплуатации. Методы расчета
МИ 2440-97 «ГСИ. Методы экспериментального определения и контроля характеристик, погрешности измерительных каналов измерительных систем и измерительных комплексов» (тут, кстати, пошли по пути аппроксимации законов распределения и "напортачили будь здоров" )

и не предлагаю их поменять!

Хотелось бы попробовать интервальные вычисления для оценки погрешностей (пусть пока только на этапах проектирования, создания и отладки системы) и при ее функционировании (т.е. оценка погрешности всегда сопровождает результат измерения, индицируется вместе с ним).

To Mikola1
Насчет роли опыта согласен, а вот насчет интуиции: да, здорово когда она есть, но, к сожалению, к протоколу ее не пришьешь. Правильность принятого, руководствуясь интуицией, решения нужно аргументировано доказать, иначе грош ему цена, а для этого нужны знания...

Да, маленько с интуицией поторопилась (что ее формализовать можно).