Ketidakpastian dan kesalahan pengukuran merupakan proposisi dasar yang dipelajari dalam metrologi, dan juga salah satu konsep penting yang sering digunakan oleh para penguji metrologi.Hal ini berkaitan langsung dengan keandalan hasil pengukuran serta keakuratan dan konsistensi transmisi nilai.Namun, banyak orang yang dengan mudah bingung atau menyalahgunakan keduanya karena konsep yang tidak jelas.Artikel ini menggabungkan pengalaman mempelajari "Evaluasi dan Ekspresi Ketidakpastian Pengukuran" untuk fokus pada perbedaan keduanya.Hal pertama yang harus jelas adalah perbedaan konseptual antara ketidakpastian dan kesalahan pengukuran.
Ketidakpastian pengukuran mencirikan evaluasi rentang nilai di mana nilai sebenarnya dari nilai yang diukur berada.Ini memberikan interval di mana nilai sebenarnya mungkin turun sesuai dengan probabilitas kepercayaan tertentu.Ini bisa berupa deviasi standar atau kelipatannya, atau setengah lebar interval yang menunjukkan tingkat kepercayaan.Ini bukan kesalahan sebenarnya yang spesifik, ini hanya menyatakan secara kuantitatif bagian dari rentang kesalahan yang tidak dapat diperbaiki dalam bentuk parameter.Ini berasal dari koreksi tidak sempurna dari efek yang tidak disengaja dan efek sistematis, dan merupakan parameter dispersi yang digunakan untuk mengkarakterisasi nilai terukur yang ditetapkan secara wajar.Ketidakpastian dibagi menjadi dua jenis komponen evaluasi, A dan B, menurut cara memperolehnya.Komponen penilaian tipe A adalah penilaian ketidakpastian yang dilakukan melalui analisis statistik rangkaian observasi, dan komponen penilaian tipe B diestimasi berdasarkan pengalaman atau informasi lain, dan diasumsikan terdapat komponen ketidakpastian yang diwakili oleh perkiraan “standar deviasi”.
Dalam kebanyakan kasus, kesalahan mengacu pada kesalahan pengukuran, dan definisi tradisionalnya adalah perbedaan antara hasil pengukuran dan nilai sebenarnya dari nilai yang diukur.Biasanya dapat dibagi menjadi dua kategori: kesalahan sistematik dan kesalahan yang tidak disengaja.Kesalahan ada secara obyektif, dan harus berupa nilai yang pasti, tetapi karena nilai sebenarnya dalam banyak kasus tidak diketahui, kesalahan sebenarnya tidak dapat diketahui secara akurat.Kita hanya mencari perkiraan terbaik dari nilai kebenaran dalam kondisi tertentu, dan menyebutnya sebagai nilai kebenaran konvensional.
Melalui pemahaman konsep tersebut, kita dapat melihat bahwa terdapat perbedaan utama antara ketidakpastian pengukuran dan kesalahan pengukuran:
1. Perbedaan tujuan penilaian:
Ketidakpastian pengukuran dimaksudkan untuk menunjukkan sebaran nilai terukur;
Tujuan dari kesalahan pengukuran adalah untuk menunjukkan sejauh mana hasil pengukuran menyimpang dari nilai sebenarnya.
2. Perbedaan hasil evaluasi :
Ketidakpastian pengukuran merupakan parameter tak bertanda yang dinyatakan dalam simpangan baku atau kelipatan simpangan baku atau setengah lebar selang kepercayaan.Itu dievaluasi oleh orang-orang berdasarkan informasi seperti eksperimen, data, dan pengalaman.Hal ini dapat ditentukan secara kuantitatif dengan dua jenis metode evaluasi, A dan B. ;
Kesalahan pengukuran adalah nilai yang bertanda positif atau negatif.Nilainya merupakan hasil pengukuran dikurangi nilai sebenarnya yang diukur.Karena nilai sebenarnya tidak diketahui, maka tidak dapat diperoleh secara akurat.Jika nilai konvensional yang sebenarnya digunakan dan bukan nilai sebenarnya, hanya nilai perkiraan yang dapat diperoleh.
3. Perbedaan faktor yang mempengaruhi:
Ketidakpastian pengukuran diperoleh masyarakat melalui analisis dan evaluasi, sehingga berkaitan dengan pemahaman masyarakat terhadap besaran besaran, mempengaruhi besaran dan proses pengukuran;
Kesalahan pengukuran ada secara objektif, tidak dipengaruhi oleh faktor eksternal, dan tidak berubah seiring dengan pemahaman masyarakat;
Oleh karena itu, ketika melakukan analisis ketidakpastian, berbagai faktor yang mempengaruhi harus dipertimbangkan sepenuhnya, dan evaluasi ketidakpastian harus diverifikasi.Jika tidak, karena analisis dan estimasi yang tidak memadai, ketidakpastian estimasi mungkin besar ketika hasil pengukuran sangat dekat dengan nilai sebenarnya (yaitu, kesalahannya kecil), atau ketidakpastian yang diberikan mungkin sangat kecil ketika kesalahan pengukuran sebenarnya besar. besar.
4. Perbedaan sifatnya:
Umumnya tidak perlu membedakan sifat ketidakpastian pengukuran dan komponen ketidakpastian.Jika perlu dibedakan, komponen-komponen tersebut harus dinyatakan sebagai: "komponen ketidakpastian yang disebabkan oleh efek acak" dan "komponen ketidakpastian yang disebabkan oleh efek sistem";
Kesalahan pengukuran dapat dibedakan menjadi kesalahan acak dan kesalahan sistematik menurut sifat-sifatnya.Menurut definisinya, baik kesalahan acak maupun kesalahan sistematik adalah konsep ideal dalam kasus pengukuran yang jumlahnya tak terhingga.
5. Selisih koreksi hasil pengukuran :
Istilah “ketidakpastian” sendiri mengandung arti suatu nilai yang dapat diperkirakan.Itu tidak mengacu pada nilai kesalahan yang spesifik dan pasti.Meskipun dapat diperkirakan, namun tidak dapat digunakan untuk mengoreksi nilainya.Ketidakpastian yang ditimbulkan oleh koreksi yang tidak sempurna hanya dapat dipertimbangkan dalam ketidakpastian hasil pengukuran yang dikoreksi.
Jika nilai perkiraan kesalahan sistem diketahui, maka hasil pengukuran dapat dikoreksi untuk memperoleh hasil pengukuran yang dikoreksi.
Setelah suatu besaran dikoreksi, besarannya mungkin semakin mendekati nilai sebenarnya, namun ketidakpastiannya tidak hanya tidak berkurang, namun terkadang menjadi lebih besar.Hal ini terutama karena kita tidak dapat mengetahui secara pasti berapa nilai sebenarnya, namun hanya dapat memperkirakan sejauh mana hasil pengukuran mendekati atau menjauhi nilai sebenarnya.
Meskipun ketidakpastian dan kesalahan pengukuran memiliki perbedaan di atas, namun keduanya tetap berkaitan erat.Konsep ketidakpastian merupakan penerapan dan perluasan teori kesalahan, dan analisis kesalahan masih menjadi landasan teori dalam evaluasi ketidakpastian pengukuran, terutama ketika mengestimasi komponen tipe B, analisis kesalahan tidak dapat dipisahkan.Misalnya, ciri-ciri suatu alat ukur dapat digambarkan dalam bentuk kesalahan maksimum yang diperbolehkan, kesalahan indikasi, dan lain-lain. Nilai batas kesalahan yang diperbolehkan suatu alat ukur yang ditentukan dalam spesifikasi dan peraturan teknis disebut “kesalahan maksimum yang diperbolehkan” atau "batas kesalahan yang diijinkan".Ini adalah kisaran kesalahan indikasi yang diperbolehkan yang ditentukan oleh pabrikan untuk jenis instrumen tertentu, bukan kesalahan sebenarnya dari instrumen tertentu.Kesalahan maksimum yang diperbolehkan suatu alat ukur dapat ditemukan dalam manual instrumen, dan dinyatakan dengan tanda plus atau minus bila dinyatakan sebagai nilai numerik, biasanya dinyatakan dalam kesalahan absolut, kesalahan relatif, kesalahan referensi atau kombinasi keduanya.Misalnya ±0,1PV,±1%, dll. Kesalahan maksimum yang diperbolehkan pada alat ukur bukanlah ketidakpastian pengukuran, tetapi dapat digunakan sebagai dasar evaluasi ketidakpastian pengukuran.Ketidakpastian yang ditimbulkan oleh alat ukur dalam hasil pengukuran dapat dievaluasi berdasarkan kesalahan maksimum yang diperbolehkan dari instrumen tersebut menurut metode evaluasi tipe B.Contoh lainnya adalah perbedaan antara nilai indikasi alat ukur dengan nilai sebenarnya yang disepakati dari input terkait, yang merupakan kesalahan indikasi alat ukur.Untuk alat ukur fisik, nilai yang tertera adalah nilai nominalnya.Biasanya, nilai yang diberikan atau direproduksi oleh standar pengukuran tingkat yang lebih tinggi digunakan sebagai nilai sebenarnya yang disepakati (sering disebut nilai kalibrasi atau nilai standar).Dalam pekerjaan verifikasi, ketika ketidakpastian yang diperluas dari nilai standar yang diberikan oleh standar pengukuran adalah 1/3 hingga 1/10 dari kesalahan maksimum yang diijinkan dari instrumen yang diuji, dan kesalahan indikasi dari instrumen yang diuji berada dalam batas maksimum yang diijinkan. kesalahan, dapat dinilai memenuhi syarat.
Waktu posting: 10 Agustus-2023
