انتشار عدم قطعیت در ISO/IEC 17025
انتشار عدم قطعیت یکی از جنبه های مهم تحلیل عدم قطعیت است. روشی است که عدم قطعیت متغیرهای مستقل را از طریق یک معادله برای تخمین عدم قطعیت محاسبات نهایی در نظر میگیرد. این روش که معمولاً در تحلیل خطا و عدم قطعیت انجام می شود، برای تخمین عدم قطعیت در جایی که مقادیر فیزیکی را نمی توان مستقیماً اندازه گیری کرد، مفید است.
اندازه گیری های غیر مستقیم
بسیاری از کمیت های فیزیکی را نمی توان با یک اندازه گیری مستقیم اندازه گیری کرد. در عوض، با استفاده از یک معادله، که در آن اندازه گیری های مستقیم برای تعیین مقدار دو متغیر مستقل انجام میشود کمیت نتیجه محاسبه شده است. به عنوان مثال، مقدار جریان را می توان با استفاده از معادله قانون اهم محاسبه کرد که در آن جریان، ضریب محاسبه شده ولتاژ بر مقاومت است.
معادله را مشخص کنید
ایده خوبی است که قبل از انجام اندازه گیری های غیرمستقیم، معادله ای را که برای محاسبه نتیجه نهایی استفاده می شود، مشخص کنید. اگر فیزیکدان یا مهندس نیستید، داشتن یک کتاب درسی فیزیک خوب برای مرجع همیشه مفید است.
برای این مثال، به معادله قانون اهم برای حل مقدار جریان نگاه می کنیم که در آن مقادیر ولتاژ و مقاومت را می توان کمی سازی کرد.
نتیجه اندازه گیری را کمی کنید
اکنون که معادله را شناسایی کرده ایم، کار بعدی تعیین کمی متغیرهای مستقل خواهد بود. برای انجام این کار، باید مقدار مقاومت (R) مورد استفاده به صورت سری با مدار بوده و مقدار افت ولتاژ (V) در مقاومت را که با استفاده از یک مولتی متر دیجیتال اندازه گیری می شود، کمی کنیم. هنگامی که متغیرهای مستقل ولتاژ (V) و مقاومت (R) را اندازه گیری یا کمی کردیم، می توانیم مقدار جریان (I) را محاسبه کنیم.
برای مثال ما مقادیر زیر را برای متغیرهای V و R نسبت می دهیم. I با استفاده از معادله قانون اهم محاسبه می شود.
V = 1.000034
R = 0.100012
I = 9.999140
عدم قطعیت را برآورد کنید
مشابه بیشتر نتایج اندازه گیری، تخمین عدم قطعیت مربوط به هر نتیجه اندازه گیری است. می توان با ترکیب عوامل عدم قطعیت مرتبط با اندازه گیری(های) انجام شده، که ممکن است شامل بیانیه توانمندی اندازه گیری کالیبراسیون (CMC) دامنه تایید صلاحیت شما، ریزنگری استاندارد و … باشد، انجام شود، اما محدود به این نیست. و واحد تحت آزمون(UUT)، تکرارپذیری نتایج اندازه گیری، و (یا) تأثیرات دیگری که بر نتیجه اندازه گیری تأثیر می گذارند را در بر خواهد گرفت. اگر با اطلاعات بیان شده در این پاراگراف آشنایی ندارید، توصیه می کنم به «راهنمای بیان عدم قطعیت در اندازه گیری» مراجعه کنید.
در زیر، من دو مقدار را برای عدم قطعیت تخمینی مربوط به هر نتیجه اندازه گیری اختصاص داده ام.
V = 0.000025 V
R = 0.0000074 Ohm
محاسبه عدم قطعیت کسری
از آنجایی که هدف ما انتشار عدم قطعیت در جایی است که مقادیری با واحدهای اندازه گیری متفاوت داریم، به محاسبه عدم قطعیت کسری خواهیم پرداخت. عدم قطعیت کسری یک کمیت بدون بعد نسبت به درصد عدم قطعیت مرتبط با نتیجه اندازه گیری است. بنابراین، درصد عدم قطعیت را نسبت به مقدار اندازه گیری شده محاسبه کنید.
انتشار عدم قطعیت
برای انتشار موثر عدم قطعیت، باید به قوانین انتشار نگاه کنیم (نگران نباشید، من جدولی با این قوانین در پست بعدی خود خواهم گذاشت). در مثال ما محاسبه ضریب دو متغیر مستقل است، بنابراین با مراجعه به قوانین انتشار و ضرایب، باید عدم قطعیت کسری هر یک از متغیرهای مستقل را محاسبه کرده و با استفاده از روش مجموع مجذورات آنها را با هم ترکیب کنیم.
نتیجه
با تکمیل قوانین انتشار، اکنون یک مقدار تخمینی عدم قطعیت اندازه گیری داریم. با این حال، اگر عوامل دیگری را که بر نتیجه اندازه گیری تأثیر می گذارند، مانند ریزنگری، شرایط محیطی و غیره در نظر بگیریم، فرآیند تخمین ممکن است کامل نباشد .
I = 9.999140 A ± 0.00078 A
هدف این پست بیان کاربرد انتشار عدم قطعیت است. امیدواریم این پست برای کسانی که به دنبال اطلاعات و الهام برای یادگیری بیشتر در مورد آن هستند مفید باشد. لطفا نظرات خود را در مورد این پست بگذارید.
