يُعدّ انتشار عدم اليقين جانبًا مهمًا من تحليل عدم اليقين. وهي طريقة تُنقل عدم اليقين في المتغيرات المستقلة عبر معادلة لتقدير عدم اليقين في الحساب النهائي. تُستخدم هذه الطريقة عادةً في تحليل الأخطاء وعدم اليقين، وهي مفيدة لتقدير عدم اليقين عندما لا يمكن قياس الكميات الفيزيائية مباشرةً.
القياسات غير المباشرة
لا يمكن قياس العديد من الكميات الفيزيائية بقياس مباشر واحد. بل تُحسب الكمية باستخدام معادلة، حيث أُجريت قياسات مباشرة لتحديد قيمة متغيرين مستقلين. على سبيل المثال، يمكن حساب قيمة التيار باستخدام معادلة قانون أوم، حيث يُحسب التيار على أنه حاصل قسمة الجهد على المقاومة.
تحديد المعادلة
قبل إجراء القياسات غير المباشرة، يُنصح بتحديد المعادلة التي ستُستخدم لحساب نتيجتك النهائية. إذا لم تكن فيزيائيًا أو مهندسًا، فمن المفيد دائمًا أن يكون معك كتاب فيزياء جيد للرجوع إليه.
في هذا المثال، سننظر إلى معادلة قانون أوم لحل قيمة التيار حيث يمكن تحديد قيم الجهد والمقاومة.
تحديد كمية نتيجة القياس
بعد أن حددنا المعادلة، ستكون المهمة التالية هي تحديد قيمة المتغيرات المستقلة. لتحقيق ذلك، يجب تحديد قيمة المقاومة (R) المستخدمة على التوالي مع الدائرة، وقيمة انخفاض الجهد (V) عبر المقاومة المقاسة باستخدام مقياس متعدد رقمي. بعد قياس أو تحديد قيمة المتغيرات المستقلة للجهد (V) والمقاومة (R)، يمكننا حساب قيمة التيار (I).
بالنسبة لمثالنا، سنقوم بتعيين القيم التالية للمتغيرين V وR. يتم حساب I باستخدام معادلة قانون أوم.
V = 1.000034
ر = 0.100012
أنا = 9.999140
تقدير عدم اليقين
كما هو الحال مع معظم نتائج القياس، من الشائع تقدير عدم اليقين المرتبط بكل نتيجة قياس. ويمكن تحقيق ذلك من خلال الجمع بين عوامل عدم اليقين المرتبطة بالقياس (القياسات) المُجراة، والتي قد تشمل، على سبيل المثال لا الحصر، بيان قدرة القياس المعايرة (CMC) في نطاق اعتمادك، ودقة المعيار، ودقة الوحدة قيد الاختبار (UUT)، وقابلية تكرار نتائج القياس، و/أو أي عوامل أخرى تؤثر على نتيجة القياس. إذا لم تكن على دراية بالمعلومات الواردة في هذه الفقرة، أنصحك بالرجوع إلى " دليل التعبير عن عدم اليقين في القياس ".
فيما يلي، قمت بتعيين قيمتين لتقدير عدم اليقين المرتبط بكل نتيجة قياس.
فولت = 0.000025 فولت
R = 0.0000074 أوم
حساب عدم اليقين الكسري
بما أن هدفنا هو نشر عدم اليقين عند وجود قيم بوحدات قياس مختلفة، فسننظر في حساب عدم اليقين الجزئي. عدم اليقين الجزئي هو كمية بلا أبعاد بالنسبة إلى نسبة عدم اليقين المرتبطة بنتيجة القياس. لذا، احسب نسبة عدم اليقين بالنسبة إلى القيمة المقاسة.
نشر عدم اليقين
لنشر عدم اليقين بفعالية، يجب علينا النظر إلى قواعد الانتشار المؤقتة (لا تقلق، سأنشر جدولًا بهذه القواعد في منشوري القادم). الحساب في مثالنا هو حاصل قسمة متغيرين مستقلين، لذا، بالرجوع إلى قواعد الانتشار المؤقتة للحواصل والحواصل، يجب علينا حساب عدم اليقين الكسري لكل متغير مستقل ودمجهما باستخدام طريقة جذر مجموع المربعات.
النتيجة
بانتهاء عملية الانتشار، أصبح لدينا الآن تقديرٌ لقيمة عدم اليقين في القياس. ومع ذلك، قد لا تكتمل عملية التقدير إذا أخذنا في الاعتبار عوامل أخرى تؤثر على نتيجة القياس، مثل الدقة والظروف البيئية، إلخ.
I = 9.999140 أمبير ± 0.00078 أمبير
الهدف من هذه التدوينة هو توضيح استخدام وتطبيق نشر عدم اليقين. نأمل أن تكون مفيدة لمن يبحثون عن معلومات وإلهام لمعرفة المزيد عنها. يرجى ترك تعليقاتكم على هذه التدوينة أو التواصل معي لاستفساراتكم.
