Оценка неопределенности измерений

Предмет: Метрология

Раздел: Оценка неопределенности измерений

Ответ:

1. Почему значение расширенной неопределенности больше значения оценки относительной погрешности?

Расширенная неопределенность (обозначается как [U]) и относительная погрешность — это разные величины, которые имеют разную природу:

• Расширенная неопределенность — это величина, которая включает в себя все источники неопределенности, возникающие при измерении. Она рассчитывается на основе стандартной неопределенности ([u_c]) и коэффициента охвата ([k]), который выбирается в зависимости от уровня доверия. Формула для расчета: U = k \cdot u_c

• Относительная погрешность — это отношение абсолютной погрешности измерения к измеренному значению (в процентах). Она отражает систематические и случайные отклонения, но не всегда учитывает все источники неопределенности.

Так как расширенная неопределенность учитывает больше факторов, чем относительная погрешность, её значение может быть больше.

2. Может ли быть наоборот?

Да, в некоторых случаях относительная погрешность может быть больше расширенной неопределенности. Это возможно, если:

• Расширенная неопределенность рассчитана с низким коэффициентом охвата ([k], например, [k = 1]), что уменьшает её значение.
• Систематические погрешности в измерениях значительно превышают случайные отклонения, что приводит к высокой относительной погрешности.
• В расчетах относительной погрешности не учтены все компоненты неопределенности, что делает её значение менее репрезентативным.

3. Почему в данном случае расширенная неопределенность больше?

В таблице видно, что суммарная стандартная неопределенность ([u_c]) составляет [1,134%], а расширенная неопределенность ([U]) равна [2,27083%]. Это объясняется тем, что для её расчета применен коэффициент охвата [k = 2], что соответствует 95%-му уровню доверия. Формула: U = k \cdot u_c = 2 \cdot 1,134 = 2,27083\%

Относительная же погрешность ([1,3337%]) отражает только часть влияющих факторов, и её значение меньше из-за ограниченного учета компонентов неопределенности.

4. Итог:

• Значение расширенной неопределенности может быть больше относительной погрешности, так как она учитывает больше факторов и рассчитывается с учетом коэффициента охвата.
• В других случаях относительная погрешность может быть больше, если систематические отклонения доминируют, а коэффициент охвата для расширенной неопределенности мал.