માપની અનિશ્ચિતતા અને માપન ભૂલમાં તફાવત

માપનની અનિશ્ચિતતા અને ભૂલ એ મેટ્રોલોજીમાં અભ્યાસ કરાયેલા મૂળભૂત પ્રસ્તાવો છે, અને મેટ્રોલોજી પરીક્ષકો દ્વારા વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાતી મહત્વપૂર્ણ વિભાવનાઓમાંની એક પણ છે.તે માપન પરિણામોની વિશ્વસનીયતા અને મૂલ્ય ટ્રાન્સમિશનની ચોકસાઈ અને સુસંગતતા સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે.જો કે, ઘણા લોકો અસ્પષ્ટ વિભાવનાઓને કારણે આ બંનેને સરળતાથી ગૂંચવણમાં મૂકે છે અથવા તેનો દુરુપયોગ કરે છે.આ લેખ બે વચ્ચેના તફાવતો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા માટે "માપની અનિશ્ચિતતાનું મૂલ્યાંકન અને અભિવ્યક્તિ" ના અભ્યાસના અનુભવને જોડે છે.સ્પષ્ટ થવા માટેની પ્રથમ વસ્તુ એ માપનની અનિશ્ચિતતા અને ભૂલ વચ્ચેનો વૈચારિક તફાવત છે.

માપન અનિશ્ચિતતા મૂલ્યોની શ્રેણીના મૂલ્યાંકનને લાક્ષણિકતા આપે છે જેમાં માપેલ મૂલ્યનું સાચું મૂલ્ય રહેલું છે.તે અંતરાલ આપે છે જેમાં ચોક્કસ વિશ્વાસની સંભાવના અનુસાર સાચું મૂલ્ય ઘટી શકે છે.તે પ્રમાણભૂત વિચલન અથવા તેના ગુણાંક અથવા અંતરાલની અડધી-પહોળાઈ હોઈ શકે છે જે આત્મવિશ્વાસ સ્તર દર્શાવે છે.તે ચોક્કસ સાચી ભૂલ નથી, તે માત્રાત્મક રીતે ભૂલ શ્રેણીના ભાગને વ્યક્ત કરે છે જે પરિમાણોના સ્વરૂપમાં સુધારી શકાતી નથી.તે આકસ્મિક અસરો અને વ્યવસ્થિત અસરોના અપૂર્ણ સુધારણામાંથી ઉતરી આવ્યું છે, અને તે એક વિક્ષેપ પરિમાણ છે જેનો ઉપયોગ માપેલા મૂલ્યોને દર્શાવવા માટે થાય છે જે વ્યાજબી રીતે અસાઇન કરવામાં આવે છે.અનિશ્ચિતતાને બે પ્રકારના મૂલ્યાંકન ઘટકોમાં વહેંચવામાં આવે છે, A અને B, તેમને મેળવવાની પદ્ધતિ અનુસાર.પ્રકાર A મૂલ્યાંકન ઘટક એ અવલોકન શ્રેણીના આંકડાકીય વિશ્લેષણ દ્વારા કરવામાં આવેલ અનિશ્ચિતતા મૂલ્યાંકન છે, અને પ્રકાર B આકારણી ઘટકનો અંદાજ અનુભવ અથવા અન્ય માહિતીના આધારે કરવામાં આવે છે, અને એવું માનવામાં આવે છે કે અંદાજિત "માનક વિચલન" દ્વારા રજૂ કરાયેલ એક અનિશ્ચિતતા ઘટક છે.

મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ભૂલ એ માપન ભૂલનો સંદર્ભ આપે છે, અને તેની પરંપરાગત વ્યાખ્યા એ માપન પરિણામ અને માપેલા મૂલ્યના સાચા મૂલ્ય વચ્ચેનો તફાવત છે.સામાન્ય રીતે બે કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: વ્યવસ્થિત ભૂલો અને આકસ્મિક ભૂલો.ભૂલ ઉદ્દેશ્ય રૂપે અસ્તિત્વમાં છે, અને તે ચોક્કસ મૂલ્ય હોવું જોઈએ, પરંતુ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં સાચું મૂલ્ય જાણીતું ન હોવાથી, સાચી ભૂલ ચોક્કસ રીતે જાણી શકાતી નથી.અમે અમુક શરતો હેઠળ સત્ય મૂલ્યનો શ્રેષ્ઠ અંદાજ શોધીએ છીએ અને તેને પરંપરાગત સત્ય મૂલ્ય કહીએ છીએ.

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

1. મૂલ્યાંકનના હેતુઓમાં તફાવતો:

માપની અનિશ્ચિતતા માપેલ મૂલ્યના સ્કેટરને સૂચવવા માટે છે;

માપન ભૂલનો હેતુ માપન પરિણામો સાચા મૂલ્યથી વિચલિત થાય છે તે ડિગ્રી દર્શાવવાનો છે.

2. મૂલ્યાંકન પરિણામો વચ્ચેનો તફાવત:

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

માપન ભૂલ એ હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક ચિહ્ન સાથેનું મૂલ્ય છે.તેનું મૂલ્ય માપવામાં આવેલા સાચા મૂલ્યને બાદ કરતા માપન પરિણામ છે.સાચું મૂલ્ય અજ્ઞાત હોવાથી, તે ચોક્કસ રીતે મેળવી શકાતું નથી.જ્યારે સાચા મૂલ્યને બદલે પરંપરાગત સાચા મૂલ્યનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે માત્ર અંદાજિત મૂલ્ય મેળવી શકાય છે.

3. પ્રભાવિત પરિબળોનો તફાવત:

માપનની અનિશ્ચિતતા લોકો દ્વારા વિશ્લેષણ અને મૂલ્યાંકન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, તેથી તે માપદંડની લોકોની સમજ, જથ્થા અને માપન પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરવા સાથે સંબંધિત છે;

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

તેથી, અનિશ્ચિતતા વિશ્લેષણ કરતી વખતે, વિવિધ પ્રભાવિત પરિબળોને સંપૂર્ણપણે ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, અને અનિશ્ચિતતાનું મૂલ્યાંકન ચકાસવું જોઈએ.અન્યથા, અપર્યાપ્ત પૃથ્થકરણ અને અંદાજને લીધે, જ્યારે માપન પરિણામ સાચા મૂલ્યની ખૂબ નજીક હોય ત્યારે અંદાજિત અનિશ્ચિતતા મોટી હોઈ શકે છે (એટલે ​​​​કે, ભૂલ નાની છે), અથવા આપવામાં આવેલ અનિશ્ચિતતા ખૂબ નાની હોઈ શકે છે જ્યારે માપન ભૂલ ખરેખર હોય. વિશાળ

4. પ્રકૃતિ દ્વારા તફાવતો:

માપનની અનિશ્ચિતતા અને અનિશ્ચિતતા ઘટકોના ગુણધર્મોને અલગ પાડવા માટે તે સામાન્ય રીતે બિનજરૂરી છે.જો તેમને અલગ પાડવાની જરૂર હોય, તો તેઓને આ રીતે વ્યક્ત કરવા જોઈએ: "રેન્ડમ અસરો દ્વારા રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતા ઘટકો" અને "સિસ્ટમ અસરો દ્વારા રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતા ઘટકો";

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

5. માપન પરિણામોના સુધારણા વચ્ચેનો તફાવત:

"અનિશ્ચિતતા" શબ્દ પોતે જ અંદાજિત મૂલ્ય સૂચવે છે.તે ચોક્કસ અને ચોક્કસ ભૂલ મૂલ્યનો સંદર્ભ આપતું નથી.જો કે તેનો અંદાજ લગાવી શકાય છે, તેનો ઉપયોગ મૂલ્યને સુધારવા માટે કરી શકાતો નથી.અપૂર્ણ સુધારાઓ દ્વારા રજૂ કરાયેલ અનિશ્ચિતતાને માત્ર સુધારેલા માપન પરિણામોની અનિશ્ચિતતામાં જ ગણી શકાય.

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

એક તીવ્રતા સુધાર્યા પછી, તે સાચા મૂલ્યની નજીક હોઈ શકે છે, પરંતુ તેની અનિશ્ચિતતા માત્ર ઘટતી નથી, પરંતુ કેટલીકવાર તે મોટી પણ બને છે.આ મુખ્યત્વે એટલા માટે છે કારણ કે આપણે સાચી કિંમત કેટલી છે તે બરાબર જાણી શકતા નથી, પરંતુ માત્ર માપન પરિણામો સાચા મૂલ્યની નજીક કે તેનાથી દૂર છે તે ડિગ્રીનો અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ.

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