માપનની અનિશ્ચિતતા અને માપન ભૂલમાં તફાવત

માપન અનિશ્ચિતતા અને ભૂલ એ મેટ્રોલોજીમાં અભ્યાસ કરાયેલા મૂળભૂત પ્રસ્તાવો છે, અને મેટ્રોલોજી પરીક્ષકો દ્વારા વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાતા મહત્વપૂર્ણ ખ્યાલોમાંનો એક પણ છે. તે માપન પરિણામોની વિશ્વસનીયતા અને મૂલ્ય ટ્રાન્સમિશનની ચોકસાઈ અને સુસંગતતા સાથે સીધો સંબંધિત છે. જો કે, ઘણા લોકો અસ્પષ્ટ ખ્યાલોને કારણે બંનેને સરળતાથી મૂંઝવણમાં મૂકે છે અથવા દુરુપયોગ કરે છે. આ લેખ "માપન અનિશ્ચિતતાનું મૂલ્યાંકન અને અભિવ્યક્તિ" ના અભ્યાસના અનુભવને જોડીને બંને વચ્ચેના તફાવતો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. સ્પષ્ટ થવાની પ્રથમ વસ્તુ માપન અનિશ્ચિતતા અને ભૂલ વચ્ચેનો વૈચારિક તફાવત છે.

માપનની અનિશ્ચિતતા એ મૂલ્યોની શ્રેણીના મૂલ્યાંકનને દર્શાવે છે જેમાં માપેલા મૂલ્યનું સાચું મૂલ્ય રહેલું છે.તે ચોક્કસ વિશ્વાસ સંભાવના અનુસાર સાચું મૂલ્ય કયા અંતરાલમાં ઘટી શકે છે તે દર્શાવે છે. તે પ્રમાણભૂત વિચલન અથવા તેના ગુણાંક હોઈ શકે છે, અથવા અંતરાલની અડધી પહોળાઈ હોઈ શકે છે જે આત્મવિશ્વાસ સ્તર દર્શાવે છે. તે કોઈ ચોક્કસ સાચી ભૂલ નથી, તે ફક્ત ભૂલ શ્રેણીના ભાગને માત્રાત્મક રીતે વ્યક્ત કરે છે જેને પરિમાણોના સ્વરૂપમાં સુધારી શકાતી નથી. તે આકસ્મિક અસરો અને વ્યવસ્થિત અસરોના અપૂર્ણ સુધારામાંથી ઉતરી આવ્યું છે, અને તે એક વિક્ષેપ પરિમાણ છે જેનો ઉપયોગ માપેલા મૂલ્યોને લાક્ષણિકતા આપવા માટે થાય છે જે વાજબી રીતે સોંપાયેલ છે. અનિશ્ચિતતાને બે પ્રકારના મૂલ્યાંકન ઘટકો, A અને B માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, તેમને મેળવવાની પદ્ધતિ અનુસાર. પ્રકાર A મૂલ્યાંકન ઘટક એ અવલોકન શ્રેણીના આંકડાકીય વિશ્લેષણ દ્વારા કરવામાં આવેલ અનિશ્ચિતતા મૂલ્યાંકન છે, અને પ્રકાર B મૂલ્યાંકન ઘટકનો અંદાજ અનુભવ અથવા અન્ય માહિતીના આધારે કરવામાં આવે છે, અને એવું માનવામાં આવે છે કે અંદાજિત "માનક વિચલન" દ્વારા રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતા ઘટક છે.

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ભૂલ એ માપન ભૂલનો ઉલ્લેખ કરે છે, અને તેની પરંપરાગત વ્યાખ્યા માપન પરિણામ અને માપેલા મૂલ્યના સાચા મૂલ્ય વચ્ચેનો તફાવત છે.સામાન્ય રીતે બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: વ્યવસ્થિત ભૂલો અને આકસ્મિક ભૂલો. ભૂલ ઉદ્દેશ્યથી અસ્તિત્વમાં છે, અને તે એક ચોક્કસ મૂલ્ય હોવી જોઈએ, પરંતુ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં સાચું મૂલ્ય જાણીતું ન હોવાથી, સાચી ભૂલ ચોક્કસ રીતે જાણી શકાતી નથી. આપણે ફક્ત ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં સત્ય મૂલ્યનો શ્રેષ્ઠ અંદાજ શોધીએ છીએ, અને તેને પરંપરાગત સત્ય મૂલ્ય કહીએ છીએ.

ખ્યાલની સમજણ દ્વારા, આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે માપન અનિશ્ચિતતા અને માપન ભૂલ વચ્ચે મુખ્યત્વે નીચેના તફાવતો છે:

1. મૂલ્યાંકન હેતુઓમાં તફાવત:

માપનની અનિશ્ચિતતાનો હેતુ માપેલા મૂલ્યના સ્કેટરને દર્શાવવાનો છે;

માપન ભૂલનો હેતુ માપનના પરિણામો સાચા મૂલ્યથી કેટલી હદ સુધી વિચલિત થાય છે તે દર્શાવવાનો છે.

2. મૂલ્યાંકન પરિણામો વચ્ચેનો તફાવત:

માપન અનિશ્ચિતતા એ એક સહી વગરનો પરિમાણ છે જે પ્રમાણભૂત વિચલન અથવા પ્રમાણભૂત વિચલનના ગુણાંક અથવા આત્મવિશ્વાસ અંતરાલની અર્ધ-પહોળાઈ દ્વારા વ્યક્ત થાય છે. તેનું મૂલ્યાંકન લોકો દ્વારા પ્રયોગો, ડેટા અને અનુભવ જેવી માહિતીના આધારે કરવામાં આવે છે. તે બે પ્રકારની મૂલ્યાંકન પદ્ધતિઓ, A અને B દ્વારા માત્રાત્મક રીતે નક્કી કરી શકાય છે. ;

માપન ભૂલ એ એક મૂલ્ય છે જેમાં સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક ચિહ્ન હોય છે. તેનું મૂલ્ય માપેલ સાચા મૂલ્યને બાદ કરીને માપન પરિણામ છે. સાચું મૂલ્ય અજાણ હોવાથી, તે ચોક્કસ રીતે મેળવી શકાતું નથી. જ્યારે સાચા મૂલ્યને બદલે પરંપરાગત સાચું મૂલ્યનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ફક્ત અંદાજિત મૂલ્ય જ મેળવી શકાય છે.

3. પ્રભાવિત પરિબળોનો તફાવત:

માપનની અનિશ્ચિતતા લોકો વિશ્લેષણ અને મૂલ્યાંકન દ્વારા મેળવે છે, તેથી તે માપનની લોકોની સમજ સાથે સંબંધિત છે, જે જથ્થા અને માપન પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરે છે;

માપન ભૂલો ઉદ્દેશ્યપૂર્વક અસ્તિત્વમાં છે, બાહ્ય પરિબળોથી પ્રભાવિત નથી, અને લોકોની સમજણ સાથે બદલાતી નથી;

તેથી, અનિશ્ચિતતા વિશ્લેષણ કરતી વખતે, વિવિધ પ્રભાવિત પરિબળોને સંપૂર્ણપણે ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, અને અનિશ્ચિતતાનું મૂલ્યાંકન ચકાસવું જોઈએ. નહિંતર, અપૂરતા વિશ્લેષણ અને અંદાજને કારણે, જ્યારે માપન પરિણામ સાચા મૂલ્યની ખૂબ નજીક હોય (એટલે ​​\u200b\u200bકે, ભૂલ નાની હોય) ત્યારે અંદાજિત અનિશ્ચિતતા મોટી હોઈ શકે છે, અથવા જ્યારે માપન ભૂલ ખરેખર મોટી હોય ત્યારે આપેલ અનિશ્ચિતતા ખૂબ નાની હોઈ શકે છે.

4. સ્વભાવે તફાવતો:

માપન અનિશ્ચિતતા અને અનિશ્ચિતતા ઘટકોના ગુણધર્મોને અલગ પાડવાનું સામાન્ય રીતે બિનજરૂરી છે. જો તેમને અલગ પાડવાની જરૂર હોય, તો તેમને "રેન્ડમ અસરો દ્વારા રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતા ઘટકો" અને "સિસ્ટમ અસરો દ્વારા રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતા ઘટકો" તરીકે વ્યક્ત કરવા જોઈએ;

માપન ભૂલોને તેમના ગુણધર્મો અનુસાર રેન્ડમ ભૂલો અને વ્યવસ્થિત ભૂલોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. વ્યાખ્યા મુજબ, અનંત ઘણા માપનના કિસ્સામાં રેન્ડમ ભૂલો અને વ્યવસ્થિત ભૂલો બંને આદર્શ ખ્યાલો છે.

5. માપન પરિણામોના સુધારા વચ્ચેનો તફાવત:

"અનિશ્ચિતતા" શબ્દ પોતે જ એક અંદાજિત મૂલ્ય સૂચવે છે. તે ચોક્કસ અને ચોક્કસ ભૂલ મૂલ્યનો ઉલ્લેખ કરતું નથી. જોકે તેનો અંદાજ લગાવી શકાય છે, તેનો ઉપયોગ મૂલ્યને સુધારવા માટે કરી શકાતો નથી. અપૂર્ણ સુધારાઓ દ્વારા રજૂ થતી અનિશ્ચિતતાને ફક્ત સુધારેલા માપન પરિણામોની અનિશ્ચિતતામાં જ ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે.

જો સિસ્ટમ ભૂલનું અંદાજિત મૂલ્ય જાણીતું હોય, તો સુધારેલ માપન પરિણામ મેળવવા માટે માપન પરિણામ સુધારી શકાય છે.

કોઈ પરિમાણ સુધાર્યા પછી, તે સાચા મૂલ્યની નજીક હોઈ શકે છે, પરંતુ તેની અનિશ્ચિતતા માત્ર ઘટતી નથી, પરંતુ ક્યારેક તે મોટી પણ થઈ જાય છે. આનું મુખ્ય કારણ એ છે કે આપણે સાચું મૂલ્ય કેટલું છે તે બરાબર જાણી શકતા નથી, પરંતુ માપનના પરિણામો સાચા મૂલ્યની નજીક અથવા તેનાથી દૂર કેટલી હદ સુધી છે તેનો અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ.

માપન અનિશ્ચિતતા અને ભૂલમાં ઉપરોક્ત તફાવતો હોવા છતાં, તેઓ હજુ પણ નજીકથી સંબંધિત છે. અનિશ્ચિતતાનો ખ્યાલ ભૂલ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ અને વિસ્તરણ છે, અને ભૂલ વિશ્લેષણ હજુ પણ માપન અનિશ્ચિતતાના મૂલ્યાંકન માટે સૈદ્ધાંતિક આધાર છે, ખાસ કરીને જ્યારે B-પ્રકારના ઘટકોનો અંદાજ લગાવવામાં આવે છે, ત્યારે ભૂલ વિશ્લેષણ અવિભાજ્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, માપન સાધનોની લાક્ષણિકતાઓને મહત્તમ સ્વીકાર્ય ભૂલ, સંકેત ભૂલ, વગેરેના સંદર્ભમાં વર્ણવી શકાય છે. તકનીકી સ્પષ્ટીકરણો અને નિયમોમાં ઉલ્લેખિત માપન સાધનની સ્વીકાર્ય ભૂલની મર્યાદા મૂલ્યને "મહત્તમ સ્વીકાર્ય ભૂલ" અથવા "અનુમતિપાત્ર ભૂલ મર્યાદા" કહેવામાં આવે છે. તે ચોક્કસ પ્રકારના સાધન માટે ઉત્પાદક દ્વારા ઉલ્લેખિત સંકેત ભૂલની માન્ય શ્રેણી છે, ચોક્કસ સાધનની વાસ્તવિક ભૂલ નહીં. માપન સાધનની મહત્તમ સ્વીકાર્ય ભૂલ સાધન માર્ગદર્શિકામાં મળી શકે છે, અને જ્યારે તેને સંખ્યાત્મક મૂલ્ય તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે ત્યારે તે વત્તા અથવા ઓછા ચિહ્ન સાથે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે સંપૂર્ણ ભૂલ, સંબંધિત ભૂલ, સંદર્ભ ભૂલ અથવા તેના સંયોજનમાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે±0.1PV,±1%, વગેરે. માપન સાધનની મહત્તમ માન્ય ભૂલ માપન અનિશ્ચિતતા નથી, પરંતુ તેનો ઉપયોગ માપન અનિશ્ચિતતાના મૂલ્યાંકન માટે આધાર તરીકે થઈ શકે છે. માપન સાધન દ્વારા માપન પરિણામમાં રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતાનું મૂલ્યાંકન B-પ્રકાર મૂલ્યાંકન પદ્ધતિ અનુસાર સાધનની મહત્તમ માન્ય ભૂલ અનુસાર કરી શકાય છે. બીજું ઉદાહરણ માપન સાધનના સૂચક મૂલ્ય અને અનુરૂપ ઇનપુટના સંમત સાચા મૂલ્ય વચ્ચેનો તફાવત છે, જે માપન સાધનની સૂચક ભૂલ છે. ભૌતિક માપન સાધનો માટે, દર્શાવેલ મૂલ્ય તેનું નજીવું મૂલ્ય છે. સામાન્ય રીતે, ઉચ્ચ-સ્તરના માપન ધોરણ દ્વારા પ્રદાન કરેલ અથવા પુનઃઉત્પાદિત મૂલ્યનો ઉપયોગ સંમત સાચા મૂલ્ય તરીકે થાય છે (ઘણીવાર કેલિબ્રેશન મૂલ્ય અથવા પ્રમાણભૂત મૂલ્ય કહેવાય છે). ચકાસણી કાર્યમાં, જ્યારે માપન ધોરણ દ્વારા આપવામાં આવેલ પ્રમાણભૂત મૂલ્યની વિસ્તૃત અનિશ્ચિતતા પરીક્ષણ કરેલ સાધનની મહત્તમ માન્ય ભૂલના 1/3 થી 1/10 હોય છે, અને પરીક્ષણ કરેલ સાધનની સૂચક ભૂલ ઉલ્લેખિત મહત્તમ માન્ય ભૂલની અંદર હોય છે, ત્યારે તેને લાયક તરીકે નક્કી કરી શકાય છે.