Wprowadzenie do laboratorium

19. Za wartość zmierzoną x uważa się przy pojedynczym pomiarze wynik poprawiony pomiaru,
zaś przy serii pomiarów wykonanych w warunkach powtarzalności (powtarzanych w
tych samych praktycznie warunkach) – średnią arytmetyczną wyników poprawionych.
20. Ponieważ wartość prawdziwa pozostaje nieznana do końca procesu pomiarowego, używa
się niekiedy pojęcia wartości umownie prawdziwej, inaczej: wartości poprawnej, tj. wartości
wyznaczonej z akceptowalną niepewnością pomiaru w danym zastosowaniu.
21. Surowym wynikom pomiarów przyznaje się w codziennej praktyce rangę wartości poprawnych
(zastrzegając, kiedy trzeba, kontrolę nieprzekraczania niepewności pomiaru).
22. Wynik pomiaru podaje się zawsze w pełnej postaci liczbowej (wartość zmierzona ± niepewność
pomiaru) i z jednostką. Ostatnie cyfry wartości zmierzonej i niepewności pomiaru
powinny należeć do tego samego rzędu dziesiętnego. Wartość zmierzoną zaokrągla się
w sposób ogólnie przyjęty w matematyce.
23. Niepewność pomiaru jest podawana w zaokrągleniu do dwóch cyfr znaczących. Jeśli trzecią
cyfrą przed zaokrągleniem jest 5, to druga cyfra po zaokrągleniu powinna być parzysta,
np. 0,0125 zaokrągla się do 0,012, zaś 0,0135 daje w przybliżeniu 0,014. Wyjątkowo
można niepewność pomiaru zaokrąglić do jednej cyfry znaczącej, ale zaokrąglenie to nie
powinno zmieniać pierwotnej wartości o więcej niż 20 %, np. 0,778 można zaokrąglić do
0,8, ale 0,132 – już tylko do 0,13 (nie można do 0,1).
24. Omawiana dotąd niepewność U(x) to tzw. niepewność rozszerzona pomiaru. Wartość ta
zależy od odchylenia standardowego i funkcji gęstości błędów przypadkowych pomiaru.
25. Odchylenie standardowe błędów pomiaru jest nazywane niepewnością standardową
pomiaru i oznaczane symbolem u(x).
26. Symbol u(x) odnosi się do pomiarów bezpośrednich. W wypadku pomiarów pośrednich
występuje tzw. złożona niepewność standardowa o symbolu u c (x).
27. Symbole niepewności pomiaru u(x), U(x) oraz u c (x) są dla elektryka dość kłopotliwe, gdyż
u i U kojarzą się ogólnie z napięciem, u c – np. z napięciem na kondensatorze, a mogą to
być mierzone wielkości X. Aby uniknąć niejednoznaczności oznaczeń, można w konkretnej
sytuacji zmienić symbol główny lub zmodyfikować indeksy niepewności pomiaru.
28. Litery u i U można by zastąpić np. literami b i B , lub też znakiem zapytania i dopisaniem
indeksu do u, dostając: ? s (x) – zamiast u(x), ?(x) – zamiast U(x), ? c (x) – zamiast u c (x).
29. Symbole literowe niepewności pomiaru pochodzą od pierwszych liter słów angielskich:
uncertainty (niepewność), combined (łączny, wspólny). Można by zatem do symbolu u(x)
niepewności standardowej pomiaru bezpośredniego, tj. (kolokwialnie) niepewności prostej,
dopisać indeks sim od simple (prosty), do symbolu niepewności rozszerzonej U(x) –
indeks exp od expanded (rozszerzony), zaś w symbolu niepewności złożonej (standardowej)
u c (x) wydłużyć indeks do trzech liter com, pisząc kolejno: u sim (x), U exp (x), u com (x).
WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARÓW BEZPOŚREDNICH
30. Punktem wyjścia do wyznaczenia niepewności pomiaru bezpośredniego są informacje:
a) o rozrzucie wyników w serii pomiarów (tj. w pomiarze wielokrotnym),
b) o niedokładności stosowanej aparatury pomiarowej,
c) o niedokładności odczytywania wskazań przyrządów pomiarowych.
31. Rozrzut wyników w serii pomiarów wskazuje na występowanie składnika typu A niepewności
pomiaru. Dysponując wynikami poprawionymi serii co najmniej 30 pomiarów
(powtarzanych w tych samych praktycznie warunkach), można obliczyć:
10