Eroare absolută
Acest articol sau secțiune pe tema metrologiei nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Eroarea absolută este de obicei definită ca diferența dintre valoarea măsurată și valoarea exactă, adică:
- unde este
- = eroare absolută
- = valoarea măsurată
- = valoarea exactă
- = eroare absolută
- = valoarea maximă măsurată
- = valoarea minimă măsurată
Eroarea absolută este o valoare semnată, care se exprimă în unitatea de măsură a cantității examinate; nu trebuie confundat cu incertitudinea, care este mai mare decât magnitudinea erorii absolute. [1]
Înțelesul valorii exacte
În funcție de câmpul în care se aplică analiza erorilor, termenul valorii exacte ia în semnificații diferite în practică:
În inginerie
În inginerie, termenul valoare exactă poate lua semnificația:
- valoarea dorită , atunci când, în timpul analizei unui proces parțial necunoscut, se caută diferențe între ceea ce se așteaptă și ceea ce se măsoară efectiv;
- valoare adevărată , atunci când, în timpul analizei preciziei unui sistem de măsurare , se caută diferențe între ceea ce este considerat o cantitate absolut precisă și ceea ce instrumentul a măsurat de fapt.
În metrologie
Această specificație (născută în vremurile recente) este o consecință a faptului că, din motive experimentale și teoretice, o cantitate nu este niciodată perfect definibilă. Prin urmare, dacă o cantitate nu este niciodată perfect definibilă (o cantitate nu este niciodată exactă), nu este posibil să îi atribuiți o valoare în termeni absoluți, dar este posibil să atribuiți o valoare nominală asociată cu o anumită incertitudine .
Eroare absolută în metrologie
În mod tradițional, metrologia aplică conceptul de eroare absolută într-un mod similar cu modul în care este aplicată în inginerie. Chiar și astăzi, în practică vorbim de erori absolute referitoare la o valoare nominală sau o valoare așteptată. Această abordare, precum și pentru măsurătorile zilnice și tehnice (în cazurile în care se poate aplica o analiză simplificată a erorilor), este încă utilizată în mod profitabil datorită caracterului său practic. Eroarea absolută este eroarea maximă care poate fi comisă presupunând valoarea medie ca valoare reală.
Impactul asupra incertitudinii de măsurare
Odată cu difuzarea abordării statistice în determinarea preciziei măsurătorilor, au fost refăcute aceleași concepte de eroare și valoare adevărată :
- conceptul de adevărată valoare a fost deja menționat;
- numai ceea ce afectează incertitudinea măsurătorii este considerat o adevărată eroare .
Având în vedere acest lucru, detectarea unei diferențe între valoarea măsurată și valoarea reală nu indică automat o inexactitate . Pot fi menționate două cazuri obișnuite, în care prezența erorii absolute menționate anterior nu afectează semnificativ incertitudinea măsurătorii:
- atunci când adevărata valoare este asociată cu o incertitudine mai mare decât diferența găsită;
- când diferența constatată este corectată.
Părțile erorii de măsurare care sunt recunoscute ca sistematice și care sunt reproductibile pot fi compensate prin aplicarea corecțiilor corespunzătoare. Eroarea rezultatului corect poate fi astfel caracterizată doar de o incertitudine.
În acest context, pentru a evita confuzia, termenul de eroare tinde să fie înlocuit cu termenul de deviere , pe care pot fi aplicate sau nu corecții.
Eroarea ca contribuție la incertitudine
Dacă abaterea nu poate fi corectată complet, partea incorectă devine efectiv o eroare și, prin urmare, constituie o contribuție care crește incertitudinea cantității măsurate. În practică, se întâmplă adesea ca corectarea unei abateri să nu fie posibilă sau convenabilă.
Analiza atentă a varianței dispersiei abaterilor permite calcularea contribuției incertitudinii.
De multe ori nu se efectuează o serie mare de măsurători (pentru o evaluare riguroasă a varianței statistice), dimpotrivă, uneori este disponibil un singur sondaj. În aceste cazuri, este necesară o analiză simplificată, dar substanțial corectă, deoarece este rezultatul unei abordări conservatoare: contribuția la incertitudine este evaluată ca eroarea maximă detectată împărțită la rădăcina 3 (se aplică coeficientul pentru o dispersie dreptunghiulară). Acesta este:
- unde este:
- = valoarea absolută maximă dintre erorile găsite
- = contribuția incertitudinii erorilor constatate.
În acest caz, incertitudinea este exprimată cu un coeficient de încredere „1” (egal cu aproximativ 68% din cazuri); dar, în mod normal, în documente incertitudinile sunt exprimate cu un coeficient de încredere „2” (egal cu aproximativ 95% din cazuri).
