аналізу та обробка отриманих результатів.
2. Теоретичні основи розрахунку невизначеностей вимірювань
. 1 Поняття і класифікація невизначеностей
Основні поняття наведені в даній роботі відповідно до джерел [4], [5], [6], [7].
Невизначеність (вимірювання) - це параметр, пов'язаний з результатом вимірювань, який характеризує розкид значень, які могли б бути обгрунтовано приписані вимірюваній величині.
З визначення невизначеності випливає, що вона є кількісною мірою, дозволяє встановлювати угоди про взаємне визнання результатів точності відповідного результату вимірювань, і висловлює ступінь довіри, з якою може допускатися, що значення виміряної величини в умовах вимірювання лежить всередині певного інтервалу значень. Невизначеність робить можливим порівняти результати різних вимірів однакових вимірюваних величин між собою або з еталонними значеннями.
Таким чином, невизначеність вимірювання можна назвати мірою:
- наших знань про вимірювану величину після вимірювання;
- якості вимірювання з точки зору їх точності;
- надійності результату вимірювань, як оцінка для значення вимірюваної величини.
Оцінки невизначеностей отримують на основі ряду експериментальних даних (оцінки невизначеності за типом А) і на основі будь-якої іншої нестатистичної інформації (оцінки невизначеності за типом В).
В якості невизначеності вимірювання оцінюють стандартну невизначеність і розширену невизначеність.
Стандартна невизначеність - невизначеність результату вимірювань, виражена як стандартне відхилення.
Сумарна стандартна невизначеність - стандартна невизначеність результату вимірювань, коли результат отримують з значень ряду інших величин, рівна позитивному квадратному кореню суми членів, причому члени є дисперсіями або коваріації цих інших величин, зваженими у відповідності з тим, як результат вимірювань змінюється залежно від зміни цих величин.
Оцінка (невизначеності) за типом А - метод оцінювання невизначеності шляхом статистичного аналізу ряду спостережень.
Оцінка (невизначеності) за типом В - метод оцінювання невизначеності іншим способом, ніж статистичний аналіз ряду спостережень.
Розширена невизначеність - величина, що визначає інтервал навколо результату вимірювань, в межах якого, можна очікувати, знаходиться велика частина розподілу значень, які з достатньою підставою могли б бути приписані вимірюваній величині.
Таким чином в даному підрозділі дано визначення поняттю невизначеності, викладені причини появи концепції невизначеності вимірювань та сенс даного поняття. Наведено класифікації невизначеностей вимірювань за способом вираження, за джерелом виникнення, за способом оцінювання і за методом оцінювання. Дано поняття розширеної і стандартною невизначеностей. Наведена таблиця, що зіставляє поняття класичної теорії похибок і концепції невизначеності вимірювань.
2.2 Оцінювання невизначеностей
Основні підходи оцінювання невизначеності вимірювань можна розділити на два великі класи: модельний і емпіричний (відповідно до джерел [8], [9], [10], [11], [12]).
Модельний (висхідний) підхід увазі складання модельного рівняння і обчислення результату вимірювання (вихідної величини) і його невизначеності через значення і невизначеності вхідних величин. Емпіричний (низхідний) підхід заснований на аналізі результатів вимірювань при проведенні внутрішньолабораторний і міжлабораторних випробувань. Основна схема реалізації даних підходів представлена ??на малюнку 2.1.
Рисунок 2.1 - Класифікація підходів до оцінювання невизначеності вимірювань
2.2.1 Реалізація модельного підходу
Перевагою модельного підходу є можливість аналізу вкладів невизначеності, що дозволяє надалі здійснити менеджмент вимірювального процесу в напрямі підвищення достовірності одержуваних результатів. Важливим елементом модельного підходу є бюджет невизначеності, що полегшує облік складових, їх аналіз та, при необхідності, службовець основою для автоматизації оцінювання невизначеності.
Процес оцінювання невизначеності вимірюваної величини може бути представлений у вигляді наступних етапів:
- опис вимірювання, складання його моделі і виявлення джерел невизначеності;
- оцінювання значень і стандартних невизначеностей вхідних величин;
- аналіз кореляцій;
- розрахунок оцінки вихідної величини;...
