Diskuse:Chyba měření

Chyby v článku

Tato stránka používá několik desetiletí staré terminologie a obsahuje koncepční chyby a zavádějící tvrzení. Na některé dále upozorním. Doporučuji stránku zásadně editovat nebo odstranit.

Podrobnosti k definici chyby měření a dalších pojmů použitých v článku viz zejména v [1], dále v [2] včetně pokynů zpracování výsledků měření s ohledem na chyby měření, a také v [3].

Již v první větě má být místo "Chyba měření je rozdíl mezi skutečnou hodnotou měřené veličiny a hodnotou zjištěnou měřením" správně psáno "Chyba měření je rozdíl mezi hodnotou zjištěnou měřením a referenční hodnotou." (Věta byla zřejmě převzata z nějaké starší literatury z okruhu fyziky. Přesná definice chyby měření je v [1], položka 2.16.) Součástí číselné hodnoty chyby je totiž i znaménko plus nebo mínus a podle znění první věty se chyba vyčíslí se znaménkem opačným, což může např. v případě korekce systematické chyby vést místo k opravě výsledku naopak ke zdvojnásobení jeho systematické chyby.

Použití slova "správné" (hodnoty) ve druhé a ve čtvrté větě je nevhodné. Korektní termín je "pravá hodnota" nebo "skutečná hodnota" ([1], 2.11). Používání termínu „správná hodnota“ je dávno zavržené, protože slovo „správná“ v sobě obsahuje hodnotící postoj, zatímco měření má být vždy objektivní. Ona totiž někdy pravá hodnota, která je právě měřena a projevuje se naměřenou hodnotou, může být vzhledem k nějakým požadavkům věcně „nesprávná“ a jindy „správná“. Terminologie nemá takovou možnost implikovat.

Text o systematické chybě je zavádějící. Její část vyvolaná vlastnostmi měřidla není „dána přesností“ měřidla, ale jeho systematickou chybou, pokud existuje. Přesnost je integrální kvalitativní (nekvantifikovatelný) ukazatel vztahující se k měření ([1], 2.13). Vztáhneme-li přesto přesnost na měřidlo, jak se často v hovoru děje, pak charakterizuje jeho vlastnosti s ohledem na jeho chyby systematické i náhodné a číselně se vyjadřuje nejistotou plynoucí z vlastností měřidla; z té však nelze systematickou chybu měřidla zjistit. Má-li být systematická chyba měřidla korigovatelná, musí mít udanou velikost jinak než nejistotou měřidla (udává se však spíše již korekce, např. korekční křivkou nebo výpočtovým vztahem). U metody měření ([1], 2.5) je situace podobná, neboť jí způsobovaná chyba může mít i systematickou, i náhodnou složku.

Pomíjí se, že pojmem chyba měření se označuje nesoulad naměřené hodnoty s referenční hodnotou měřené veličiny (kterou může být v teoretických úvahách hodnota pravá) v konkrétním případě a že v praxi je konkrétní chyba měření (včetně znaménka) číselně zjistitelná jen při měřeních kalibračního typu, kdy referenční hodnotu poskytuje etalonní měřidlo. Při běžném používání měřidla se však naměřená hodnota s žádnou referenční hodnotou nesrovnává a konkrétní hodnotu chyby získaného výsledku proto nelze odhalit. Ví se, že nějaká chyba měření nastává, ale neví se, jak je zrovna velká a jestli je kladná nebo záporná (má přece i náhodnou složku, často dominantní). K ocenění spolehlivosti výsledku se vymezuje oblast hodnot v okolí naměřené hodnoty, ve které hodnota aktuální chyby měření leží s jistou pravděpodobností, tzv. pravděpodobností pokrytí ([1], 2.37) (dříve „konfidenční interval“ nebo „interval konfidence“ – viz [3], 6.2.2, čtěte raději angl. nebo něm. text). Parametr vymezující intervaly od naměřené hodnoty ke hranicím takové oblasti, je rozšířená nejistota ([1], 2,35) označovaná symbolem U ([2], 6.2.1) a má se číselně udávat spolu s pravděpodobností pokrytí nebo s koeficientem rozšíření ([1], 2.38). Nejistota je vždy kladné číslo, teprve s výsledkem se pak udává s dvojznaménkem ±.

V textu odstavce Absolutní chyba měření je pravda, že z uvedeného vztahu „lze stanovit chybu měření konkrétní naměřené hodnoty“, ale to platí je tehdy, je-li známa „porovnávaná“ (tj. referenční) hodnota. Není však pravda, že v návaznost na uvedený vztah pro absolutní chybu „Je-li absolutní hodnota chyby přičtena a odečtena od naměřené hodnoty, definuje interval, ve kterém se nachází skutečná (pravá) hodnota měřené veličiny.“ a navazující příklad je nesprávný a zavádějící. Mohlo by jít (jako v článku autora Koupého z použité externí literatury; převzato částečně a i s chybami) o měření odporu ohmmetrem a o výpočet intervalu okolo jím naměřené hodnoty 1,00 Ω, tj. o výpočet její rozšířené nejistoty, kdyby se však vědělo, jak se došlo k výrazu ±(0,02 + 0,05) a že tyto číselné hodnoty jsou v ohmech. Takové měření však nesouvisí s uvedeným vztahem pro absolutní chybu z úvodu odstavce. Mimochodem, termín „pravdivá“ hodnota neexistuje. Existuje sice termín pravdivost měření ([1],2.14), ale ten se vztahuje pouze k systematickým chybám, zatímco vypočtený interval má ohraničovat očekávanou chybu včetně její náhodné složky.

Místo „Základní chyba měření“ patří „Základní nejistota“ ([4], 3.20) a místo „Pracovní chyba měření“ má být „Pracovní nejistota přístroje“ ([4], 3.21).

• [1] TNI 01 0115 Mezinárodní metrologický slovník – Základní a všeobecné pojmy a přidružené termíny (VIM). Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, únor 2009
• [2] ČSN P ENV 13005 Pokyn pro vyjádření nejistoty měření. Český normalizační institut, listopad 2005
• [3] ČSN ISO 3534-1 STATISTIKA – SLOVNÍK A ZNAČKY. Část 1: Pravděpodobnost a obecné statistické termíny. Český normalizační institut, prosinec 1994
• [4] ČSN EN 61557-1 ed.2 Elektrická bezpečnost v nízkonapěťových rozvodných sítích se střídavým napětím do 1 000 V a se stejnosměrným napětím do 1 500 V - Zařízení ke zkoušení, měření nebo sledování činnosti prostředků ochrany - Část 1: Všeobecné požadavky. Český normalizační institut, prosinec 2007

Zruzi (diskuse) 10. 1. 2019, 10:01 (CET)

Děkujeme za věcné připomínky. Neostýchejte se článek sám upravit.--RomanM82 (diskuse) 10. 1. 2019, 10:36 (CET)