Absolute Unsicherheit – Alles, was Sie wissen müssen

  
   

Einführung

Absolute Unsicherheit und relative Unsicherheit sind zwei Begriffe, die in der Unsicherheitsanalyse verwendet werden, um auszudrücken, wie eine gemeldete Unsicherheit zu interpretieren ist. Die Unterscheidung zwischen den beiden Begriffen verwirrt viele Menschen.

Also habe ich beschlossen, diesen Leitfaden zu erstellen, um die häufigsten Fragen zu beantworten, die die Leute stellen. Klicken Sie auf einen der folgenden Links, um zu einem bestimmten Abschnitt zu springen.

 
Eine absolute Unsicherheit wird in der gleichen Maßeinheit ausgedrückt wie das zugehörige Ergebnis.

Eine relative Unsicherheit wird in einem Term relativ zum zugehörigen Messergebnis ausgedrückt.

  
   

Was ist absolute Unsicherheit?

Die absolute Unsicherheit ist die Messunsicherheit, die in der gleichen Maßeinheit wie der gemessene Mengenwert ausgedrückt wird.

Sie ist nicht im Vokabular in der Metrologie (VIM) definiert, aber die relative Unsicherheit wird im Dokument definiert. Die Definition besagt, dass die Unsicherheit relativ zum absoluten Wert ist. Daraus können wir schließen, dass die absolute Unsicherheit mit dem absoluten Wert verbunden ist und in denselben Maßeinheiten ausgedrückt wird.

In der Abbildung unten sehen Sie ein Beispiel für ein Messergebnis mit der zugehörigen absoluten Unsicherheit.

 
Expressing uncertainty as an absolute value is the most common form of reporting uncertainty. Most test and calibration reports report measurement uncertainty as an absolute uncertainty.

  
   

Beispiel für absolute Unsicherheit

Das untenstehende Zertifikat gibt beispielsweise die Ergebnisse einer Massenkalibrierung an, bei der die Ergebnisse in Gramm (g) und die erweiterte Unsicherheit in Milligramm (mg) ausgedrückt werden. Da sowohl die Messunsicherheit als auch der Messwert in derselben Maßeinheit ausgedrückt werden, handelt es sich bei der angegebenen Unsicherheit um eine absolute Unsicherheit.

 
Dies unterscheidet sich von der relativen Unsicherheit, bei der die Messunsicherheit in Relation zum gemessenen Mengenwert ausgedrückt wird, z. B. in Prozent oder Teilen in 10⁶.

  
   

So berechnen Sie die absolute Unsicherheit

Um die absolute Unsicherheit zu berechnen, müssen Sie eine Unsicherheitsanalyse durchführen. Der am meisten empfohlene Leitfaden für die Unsicherheitsanalyse ist der JCGM 100:2008 – Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement , der allgemein als "GUM" bezeichnet wird.

Um eine Unsicherheitsanalyse durchzuführen, befolgen Sie die unten aufgeführten 7 Schritte zur Berechnung der Unsicherheit :

1. Geben Sie die Messfunktion an.
2. die Ursachen der Unsicherheit zu identifizieren,
3. die Ursachen der Unsicherheit zu quantifizieren,
4. die Ursachen der Unsicherheit zu charakterisieren,
5. Die Unsicherheiten in die Standardunsicherheit umrechnen,
6. Berechnen Sie die kombinierte Unsicherheit und
7. Berechnen Sie die erweiterte Unsicherheit.

Achten Sie bei der Durchführung einer Unsicherheitsanalyse darauf, dass die geschätzte Unsicherheit in derselben Maßeinheit ausgedrückt wird wie die ausgewertete Messgröße. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie die absolute Unsicherheit berechnen.

Wenn Sie z. B. die Unsicherheit für Massenmessungen in Milligramm schätzen, stellen Sie sicher, dass die Unsicherheit in Milligramm ausgedrückt wird.

 
Wenn Sie die Unsicherheit mithilfe der relativen Unsicherheit geschätzt haben, können Sie das Ergebnis in absolute Unsicherheit umwandeln. Informationen zur Umrechnung in absolute Unsicherheit finden Sie im Abschnitt weiter unten in diesem Handbuch.

Weitere Informationen zur Berechnung der absoluten Unsicherheit finden Sie in dieser Liste der empfohlenen Leitfäden zur Messunsicherheit.

• JCGM 100:2008 (Am meisten empfohlener Leitfaden)
• EURACHEM/CITAC CG4 (Sehr empfehlenswert, am besten für Chemielabore)
• UKAS M3003 (Sehr empfehlenswert, am besten für Anfänger)
• NIST TN 1297 (Beliebt für US-Labore, nicht für Anfänger)
• EA-4/02 (Beliebt für europäische Labore)
• ISOBudgets 7 Schritte zur Abschätzung der Unsicherheit (am besten für Anfänger)

  
   

Wie findet man absolute Unsicherheit?

Das Ermitteln der absoluten Unsicherheit einer Messgröße kann auf verschiedene Arten erfolgen. Sie können es mit einer oder mehreren der folgenden Methoden finden:

1. Durchführung von Unsicherheitsanalysen,
2. Überprüfung des Akkreditierungsumfangs eines akkreditierten Labors,
3. Lesen Sie die Herstellerspezifikationen, Anwendungshinweise oder White Papers,
4. Konferenzbeiträge oder Zeitschriftenartikel.

  
   

Unterschied zwischen absoluter und relativer Unsicherheit

Sowohl die absolute als auch die relative Unsicherheit drücken die Messunsicherheit aus, die mit einem Messwert verbunden ist. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht jedoch darin, wie sie ausgedrückt oder berichtet werden.

Hier ist eine kurze Zusammenfassung ihrer Unterschiede:

• Die absolute Unsicherheit wird in derselben Maßeinheit ausgedrückt und
• Die relative Unsicherheit wird in einem Term ausgedrückt, der relativ zum Messwert ist.

  
   

Relative Unsicherheit in absolute Unsicherheit umwandeln

Manchmal müssen Sie die absolute Unsicherheit berechnen und haben nur die relative Unsicherheit in Prozent oder Teilen pro Million. Die relative Unsicherheit kann mit den folgenden Formeln und Anweisungen leicht in eine absolute Unsicherheit umgewandelt werden. Alles, was Sie wissen müssen, ist der gemessene Wert und die relative Unsicherheit.

  
   

Berechnen Sie Absolute Unsicherheit aus Relativer Unsicherheit (Prozent)

Um die relative Unsicherheit in Prozent in absolute Unsicherheit umzuwandeln, verwenden Sie die Formel und die Anweisungen unten.

Wo
U_rel = Relative Unsicherheit (%)
U_abs = Absolute Unsicherheit
MV_i = Messwert

 
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um die absolute Unsicherheit aus der prozentualen Unsicherheit zu berechnen.

1. Multiplizieren Sie den Messwert (MV) und die absolute Unsicherheit (U_rel).
2. Teilen Sie das Ergebnis von Schritt 1 durch 100.

  
   

Berechnen Sie die absolute Unsicherheit aus der relativen Unsicherheit (Teile pro Million)

Um die relative Unsicherheit in Prozent in absolute Unsicherheit umzuwandeln, verwenden Sie die Formel und die Anweisungen unten.

Wo
U_rel = Relative Unsicherheit (ppm)
U_abs = Absolute Unsicherheit
MV_i = Messwert

 
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um die absolute Unsicherheit aus der ppm-Unsicherheit zu berechnen.

1. Multiplizieren Sie den Messwert (MV) und die absolute Unsicherheit (U_rel).
2. Teilen Sie das Ergebnis von Schritt 1 durch 1 000 000.

  
   

Abschluss

Absolute Unsicherheit ist ein gebräuchlicher Begriff, der in der Unsicherheitsanalyse und in Herstellerspezifikationen verwendet wird. Sie ist jedoch in Normendokumenten und Branchenleitfäden nicht gut definiert. Infolgedessen haben viele Menschen Fragen zur absoluten Unsicherheit.

In diesem Leitfaden sollten Sie Antworten auf häufig gestellte Fragen zur absoluten Unsicherheit gefunden haben, darunter:

1. Was ist absolute Unsicherheit?
2. Wie berechnet man die absolute Unsicherheit?
3. Wie findet man absolute Unsicherheit?
4. Was ist der Unterschied zwischen absoluter und relativer Unsicherheit?
5. Wie kann man relative Unsicherheit in absolute Unsicherheit umwandeln?

Ich hoffe, dass Sie diesen Artikel hilfreich fanden. Wenn Sie Fragen haben, die in diesem Artikel nicht behandelt werden, lassen Sie es mich in den Kommentaren oder per E-Mail wissen. Ich werde diesen Artikel auf der Grundlage Ihres Feedbacks aktualisieren.