माप अनिश्चितता और माप त्रुटि में अंतर

मापन अनिश्चितता और त्रुटि मेट्रोलॉजी में अध्ययन किए जाने वाले बुनियादी प्रस्ताव हैं, और मेट्रोलॉजी परीक्षकों द्वारा अक्सर उपयोग की जाने वाली महत्वपूर्ण अवधारणाओं में से एक है।यह सीधे माप परिणामों की विश्वसनीयता और मूल्य संचरण की सटीकता और स्थिरता से संबंधित है।हालाँकि, कई लोग अस्पष्ट अवधारणाओं के कारण आसानी से दोनों को भ्रमित कर देते हैं या उनका दुरुपयोग करते हैं।यह लेख दोनों के बीच के अंतरों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए "माप अनिश्चितता के मूल्यांकन और अभिव्यक्ति" का अध्ययन करने के अनुभव को जोड़ता है।स्पष्ट होने वाली पहली बात माप अनिश्चितता और त्रुटि के बीच वैचारिक अंतर है।

मापन अनिश्चितता उन मानों की श्रेणी के मूल्यांकन की विशेषता है जिसमें मापे गए मान का वास्तविक मूल्य निहित है।यह वह अंतराल देता है जिसमें एक निश्चित आत्मविश्वास संभावना के अनुसार वास्तविक मूल्य गिर सकता है।यह मानक विचलन या उसके गुणज या आत्मविश्वास के स्तर को दर्शाने वाले अंतराल की आधी-चौड़ाई हो सकती है।यह कोई विशिष्ट सच्ची त्रुटि नहीं है, यह केवल त्रुटि सीमा के उस हिस्से को मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है जिसे मापदंडों के रूप में ठीक नहीं किया जा सकता है।यह आकस्मिक प्रभावों और व्यवस्थित प्रभावों के अपूर्ण सुधार से लिया गया है, और एक फैलाव पैरामीटर है जिसका उपयोग मापा मूल्यों को चिह्नित करने के लिए किया जाता है जो उचित रूप से निर्दिष्ट होते हैं।अनिश्चितता को प्राप्त करने की विधि के अनुसार दो प्रकार के मूल्यांकन घटकों, ए और बी में विभाजित किया गया है।टाइप ए मूल्यांकन घटक अवलोकन श्रृंखला के सांख्यिकीय विश्लेषण के माध्यम से किया गया अनिश्चितता मूल्यांकन है, और टाइप बी मूल्यांकन घटक का अनुमान अनुभव या अन्य जानकारी के आधार पर लगाया जाता है, और यह माना जाता है कि अनुमानित "मानक विचलन" द्वारा दर्शाया गया एक अनिश्चितता घटक है।

ज्यादातर मामलों में, त्रुटि माप त्रुटि को संदर्भित करती है, और इसकी पारंपरिक परिभाषा माप परिणाम और मापा मूल्य के वास्तविक मूल्य के बीच का अंतर है।आमतौर पर इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: व्यवस्थित त्रुटियाँ और आकस्मिक त्रुटियाँ।त्रुटि वस्तुनिष्ठ रूप से मौजूद है, और यह एक निश्चित मान होना चाहिए, लेकिन चूंकि ज्यादातर मामलों में सही मान ज्ञात नहीं है, इसलिए सही त्रुटि सटीक रूप से ज्ञात नहीं की जा सकती है।हम बस कुछ शर्तों के तहत सत्य मूल्य का सर्वोत्तम अनुमान चाहते हैं, और इसे पारंपरिक सत्य मूल्य कहते हैं।

अवधारणा की समझ के माध्यम से, हम देख सकते हैं कि माप अनिश्चितता और माप त्रुटि के बीच मुख्य रूप से निम्नलिखित अंतर हैं:

1. मूल्यांकन उद्देश्यों में अंतर:

माप की अनिश्चितता का उद्देश्य मापा मूल्य के बिखराव को इंगित करना है;

माप त्रुटि का उद्देश्य उस डिग्री को इंगित करना है जिस तक माप परिणाम वास्तविक मूल्य से विचलित होते हैं।

2. मूल्यांकन परिणामों के बीच अंतर:

मापन अनिश्चितता मानक विचलन या मानक विचलन के गुणकों या विश्वास अंतराल की आधी-चौड़ाई द्वारा व्यक्त एक अहस्ताक्षरित पैरामीटर है।इसका मूल्यांकन लोगों द्वारा प्रयोग, डेटा और अनुभव जैसी जानकारी के आधार पर किया जाता है।इसे दो प्रकार की मूल्यांकन विधियों, ए और बी द्वारा मात्रात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है;

माप त्रुटि एक सकारात्मक या नकारात्मक चिह्न वाला मान है।इसका मान माप परिणाम को घटाकर मापा गया वास्तविक मान है।चूँकि वास्तविक मूल्य अज्ञात है, इसे सटीक रूप से प्राप्त नहीं किया जा सकता है।जब वास्तविक मूल्य के स्थान पर पारंपरिक वास्तविक मूल्य का उपयोग किया जाता है, तो केवल अनुमानित मूल्य ही प्राप्त किया जा सकता है।

3. प्रभावित करने वाले कारकों का अंतर:

माप अनिश्चितता लोगों द्वारा विश्लेषण और मूल्यांकन के माध्यम से प्राप्त की जाती है, इसलिए यह लोगों की माप की समझ, मात्रा और माप प्रक्रिया को प्रभावित करने से संबंधित है;

मापन त्रुटियाँ वस्तुनिष्ठ रूप से मौजूद होती हैं, बाहरी कारकों से प्रभावित नहीं होती हैं, और लोगों की समझ के साथ नहीं बदलती हैं;

इसलिए, अनिश्चितता विश्लेषण करते समय, विभिन्न प्रभावशाली कारकों पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए, और अनिश्चितता के मूल्यांकन को सत्यापित किया जाना चाहिए।अन्यथा, अपर्याप्त विश्लेषण और अनुमान के कारण, अनुमानित अनिश्चितता तब बड़ी हो सकती है जब माप परिणाम वास्तविक मूल्य के बहुत करीब हो (अर्थात त्रुटि छोटी हो), या दी गई अनिश्चितता बहुत छोटी हो सकती है जब माप त्रुटि वास्तव में हो बड़ा।

4. स्वभाव से भिन्नता:

माप की अनिश्चितता और अनिश्चितता के घटकों के गुणों में अंतर करना आम तौर पर अनावश्यक है।यदि उन्हें अलग करने की आवश्यकता है, तो उन्हें इस प्रकार व्यक्त किया जाना चाहिए: "यादृच्छिक प्रभावों द्वारा पेश किए गए अनिश्चितता घटक" और "सिस्टम प्रभावों द्वारा पेश किए गए अनिश्चितता घटक";

मापन त्रुटियों को उनके गुणों के अनुसार यादृच्छिक त्रुटियों और व्यवस्थित त्रुटियों में विभाजित किया जा सकता है।परिभाषा के अनुसार, असीमित मापों के मामले में यादृच्छिक त्रुटियाँ और व्यवस्थित त्रुटियाँ दोनों आदर्श अवधारणाएँ हैं।

5. माप परिणामों के सुधार के बीच अंतर:

"अनिश्चितता" शब्द का तात्पर्य एक अनुमानित मूल्य से है।यह किसी विशिष्ट और सटीक त्रुटि मान का उल्लेख नहीं करता है.हालाँकि इसका अनुमान लगाया जा सकता है, लेकिन इसका उपयोग मूल्य को सही करने के लिए नहीं किया जा सकता है।अपूर्ण सुधारों द्वारा उत्पन्न अनिश्चितता को केवल सही माप परिणामों की अनिश्चितता में ही माना जा सकता है।

यदि सिस्टम त्रुटि का अनुमानित मूल्य ज्ञात है, तो सही माप परिणाम प्राप्त करने के लिए माप परिणाम को सही किया जा सकता है।

किसी परिमाण को ठीक करने के बाद वह वास्तविक मान के करीब हो सकता है, लेकिन उसकी अनिश्चितता न केवल कम नहीं होती, बल्कि कभी-कभी बड़ी भी हो जाती है।इसका मुख्य कारण यह है कि हम यह नहीं जान सकते कि सही मूल्य कितना है, लेकिन हम केवल उस डिग्री का अनुमान लगा सकते हैं जिस हद तक माप परिणाम वास्तविक मूल्य के करीब या दूर हैं।

हालाँकि माप की अनिश्चितता और त्रुटि में उपरोक्त अंतर हैं, फिर भी वे निकट रूप से संबंधित हैं।अनिश्चितता की अवधारणा त्रुटि सिद्धांत का अनुप्रयोग और विस्तार है, और त्रुटि विश्लेषण अभी भी माप अनिश्चितता के मूल्यांकन के लिए सैद्धांतिक आधार है, खासकर जब बी-प्रकार के घटकों का अनुमान लगाते हैं, तो त्रुटि विश्लेषण अविभाज्य है।उदाहरण के लिए, माप उपकरणों की विशेषताओं को अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि, संकेत त्रुटि आदि के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है। तकनीकी विशिष्टताओं और विनियमों में निर्दिष्ट माप उपकरण की स्वीकार्य त्रुटि के सीमा मूल्य को "अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि" कहा जाता है या "स्वीकार्य त्रुटि सीमा"।यह एक निश्चित प्रकार के उपकरण के लिए निर्माता द्वारा निर्दिष्ट संकेत त्रुटि की स्वीकार्य सीमा है, न कि किसी निश्चित उपकरण की वास्तविक त्रुटि।मापने वाले उपकरण की अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि उपकरण मैनुअल में पाई जा सकती है, और इसे संख्यात्मक मान के रूप में व्यक्त करने पर प्लस या माइनस चिह्न के साथ व्यक्त किया जाता है, जिसे आमतौर पर पूर्ण त्रुटि, सापेक्ष त्रुटि, संदर्भ त्रुटि या उसके संयोजन में व्यक्त किया जाता है।उदाहरण के लिए±0.1PV,±1%, आदि। मापने वाले उपकरण की अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि माप अनिश्चितता नहीं है, लेकिन इसका उपयोग माप अनिश्चितता के मूल्यांकन के लिए आधार के रूप में किया जा सकता है।माप उपकरण द्वारा माप परिणाम में पेश की गई अनिश्चितता का मूल्यांकन बी-प्रकार मूल्यांकन पद्धति के अनुसार उपकरण की अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि के अनुसार किया जा सकता है।एक अन्य उदाहरण मापने वाले उपकरण के संकेत मूल्य और संबंधित इनपुट के सहमत वास्तविक मूल्य के बीच का अंतर है, जो मापने वाले उपकरण की संकेत त्रुटि है।भौतिक माप उपकरणों के लिए, संकेतित मान उसका नाममात्र मूल्य है।आमतौर पर, उच्च-स्तरीय माप मानक द्वारा प्रदान या पुनरुत्पादित मूल्य का उपयोग सहमत वास्तविक मूल्य (अक्सर अंशांकन मूल्य या मानक मूल्य कहा जाता है) के रूप में किया जाता है।सत्यापन कार्य में, जब माप मानक द्वारा दिए गए मानक मान की विस्तारित अनिश्चितता परीक्षण किए गए उपकरण की अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि का 1/3 से 1/10 है, और परीक्षण किए गए उपकरण की संकेत त्रुटि निर्दिष्ट अधिकतम स्वीकार्य के भीतर है त्रुटि, इसे योग्य माना जा सकता है।