Žinių pagrindai

Aptinkamas pokytis ir atsako mastelis yra skirtingos matavimo priemonės savybės.

Atsakas priklauso nuo laiko mastelio, stiprinimo ir fazės.

Matuojamasis dydis yra dydis, kurį ketinama matuoti; jo apibrėžtis apima atitinkamą sistemos būseną, komponentus ir sąlygas.

Tikslumas nusako išmatuotos vertės artumą tikrajai matuojamojo dydžio vertei; teisingumas susijęs su pakartotinių matavimų vidurkio ribinės vertės atitiktimi pamatinei vertei; glaudumas susijęs su pakartotinai išmatuotų verčių tarpusavio atitiktimi nurodytomis sąlygomis.

Matavimo paklaida yra išmatuota vertė minus pamatinė vertė.

Įtakos dydis keičia prietaiso rodmens ir matavimo rezultato ryšį, nekeisdamas dydžio, kuris iš tikrųjų matuojamas tiesioginio matavimo metu.

Patikra suteikia objektyvių įrodymų, kad nustatyti reikalavimai yra įvykdyti.

Neapibrėžties biudžete nurodomi matavimo modelis, įvesties dydžių įverčiai, standartinės neapibrėžtys, skirstiniai, kovariacijos, jautrio koeficientai, vertinimo metodai ir laisvės laipsniai, taip pat jų jungimo būdas ir taikomas aprėpties koeficientas.

Turint n nepriklausomų, vienodai pasiskirsčiusių stabilaus dydžio stebėjimų su baigtine dispersija, pakartotinių matavimų vidurkio standartinė neapibrėžtis įvertinama kaip s/√n, kur s²=Σ_j(x_j−x̄)²/(n−1).

Priskyrus stačiakampį skirstinį intervalui įvertis±a, gaunama u=a/√3, o priskyrus simetrinį trikampį skirstinį tam pačiam intervalui, gaunama u=a/√6.

Nepriklausomiems įvesties standartinių neapibrėžčių įverčiams tiesiniame artinyje taikoma Welcho–Satterthwaite’o formulė: ν_eff=u_c⁴/Σ_i[(c_i u_i)⁴/ν_i].

Pakartotinai naudoti tinkamoje matavimo ataskaitoje nurodomas matuojamasis dydis, jo vertė ir vienetas, svarbios sąlygos ir pataisos bei tai, ar neapibrėžtis yra standartinė u_c, ar išplėstinė U.

Iliustraciniame temperatūros modelyje y=x̄+C+δ keturių nepriklausomų rodmenų vidurkis yra x̄=20.00 °C, kai s=0.20 K; pataisa C=+0.50 K, jos neapibrėžtis u_C=0.20 K, o nepriklausomo, apie nulį centruoto dydžio δ skirstinys yra tolygusis intervale ±0.05 K.

Matavimo priemonės kalibravimo kreivė modeliuoja rodmenį y kaip etaloninio įėjimo dydžio x funkciją, pavyzdžiui, y=a+bx+ε.

Kai tiesinis kalibravimas y=a+bx yra galiojantis, nežinomas įėjimo dydis įvertinamas kaip x̂=(y₀−â)/b̂.

Validuojant kalibravimo modelį, liekanos tikrinamos dėl kreivumo, nevienodos dispersijos, priklausomybės ir išskirčių, o visame darbiniame intervale lyginami nepriklausomi arba kontrolinių etalonų rezultatai.

Matavimo etalonas realizuoja apibrėžtą dydį, kurio vertė ir neapibrėžtis yra nurodytos, ir naudojamas kaip atskaitos pagrindas.

Pamatinė medžiaga yra pakankamai vienalytė ir stabili nurodytų savybių atžvilgiu ir tinkama numatytam naudojimui matuojant ar tiriant.

Aptikimo riba priklauso nuo matavimo procedūros klaidingo buvimo nustatymo tikimybės α ir klaidingo nebuvimo nustatymo tikimybės β.

Tos pačios rūšies dydžių matavimo rezultatai yra metrologiškai palyginami, kai jie metrologiškai sietini su tuo pačiu atskaitos pagrindu.

Idealų pagrindinės dažnių juostos signalą, kuriame nėra dažnių, aukštesnių už B, galima atkurti iš tikslių, vienodais laiko intervalais paimtų imčių, kai f_s>2B.

Tolygiojo apvalinančio kvantavimo įtaiso, kurio žingsnis Δ, paklaidos modulis, kai nėra perkrovos, neviršija Δ/2.

Pakartotinių rodmenų vidurkio dispersija yra Var(x̄)=(1/n²)Σ_iΣ_j Cov(x_i,x_j).

Prietaiso slinkis – tolydus arba laipsniškas rodmens kitimas, kurį sukelia prietaiso metrologinių savybių pokyčiai.

Nustačius apibrėžiamosios konstantos skaitinę vertę, atitinkama SI apibrėžtis tampa tiksli; dėl to eksperimentas ar perduotas etalonas netampa tikslus.

Pirminis cezio dažnio etalonas susieja savo osciliatorių su apibrėžiamuoju nesutrikdytu Cs-133 hipersmulkiosios sandaros šuoliu, įvertindamas ir koreguodamas nuo konstrukcijos priklausančius poslinkius, įskaitant atomų judėjimo Doplerio efektą ir šiluminės juodojo kūno spinduliuotės poveikį.

Kai šviesos dažnis f kalibruotas, bangos ilgis vakuume yra λ₀=c/f.

Kiblo svarstyklėse svėrimo lygtis mg=I Bℓ derinama su greičio režimo lygtimi U=vBℓ, kad būtų pašalintas bendras geometrijos ir lauko daugiklis: mgv=IU.

Diferencijuojamo realiojo modelio Y=f(X) pirmosios eilės išvesties kovariacija yra Σ_Y≈JΣ_XJᵀ, kur J_ai=∂f_a/∂x_i apskaičiuojama ties įvesties įverčiu; afininiam modeliui su baigtine įvesties kovariacija ši taisyklė yra tiksli.

Sukonstruotame skaliariniame modelyje Y=X², kai X yra tolygiai pasiskirstęs intervale [−a,a], a>0, tikslus skirstinio sklidimo skaičiavimas duoda E(Y)=a²/3 ir Var(Y)=4a⁴/45, todėl u(Y)=2a²/√45.