Anfängerleitfaden 2024: Wie man die Unsicherheit der Messung versteht

Anfängerleitfaden 2024: Wie man die Unsicherheit der Messung versteht

21 Dec, 2025

Jede Messung unterliegt Unsicherheit. Verschiedene Faktoren, wie das Messinstrument, das gemessene Objekt, die Umwelt und der Bediener, können zu den Messunsicherheiten beitragen.

Solche Unsicherheiten können anhand der statistischen Analyse einer Reihe von Messungen und anderen relevanten Informationen geschätzt werden.

Unsicherheit ist ein kritischer Faktor, der die Genauigkeit der Messungsergebnisse in verschiedenen Bereichen beeinflusst, die von Ingenieurdesign, Produktentwicklung und wissenschaftlicher Forschung reichen.

This article, provided by a Scantech 3D -MessexperteZiel ist es, die Unsicherheit der Messung zu entmystifizieren und sie für Menschen, die wenig darüber wissen, verständlich zu machen, aber darüber lernen müssen.

measurement uncertainty

Was ist die Unsicherheit der Messung?

In der Metrologie ist die Messunsicherheit die Expression der statistischen Dispersion der Werte, die einer gemessenen Größe zugeschrieben werden. Einfach ausgedrückt, wir drücken die Unsicherheit als einen Bereich aus, in dem wir glauben, dass der wahre Wert wahrscheinlich lügen wird.

Wenn Sie beispielsweise die Länge eines Stücks Papier mit einem Lineal messen, kann die tatsächliche Länge 10 mm betragen. Aufgrund der Einschränkungen der Genauigkeit des Herrschers kann Ihre Messung jedoch 9,8 mm oder 10,2 mm anstelle der genauen 10 mm betragen.

In diesem Beispiel ergibt sich die Unsicherheit bei der Messung aus Faktoren wie der Präzision des Herrschers und Ihrer visuellen Schätzfähigkeiten. Daher können wir nicht einfach angeben, dass die Länge dieses Papiers 10 mm beträgt.

Stattdessen müssen wir beispielsweise eine Unsicherheit einbeziehen (10 ± 0,2) mm, was darauf hinweist, dass das Messergebnis im Bereich von 10 mm mit einem Rand von ± 0,2 mm liegt.

Die Messunsicherheit dient als wichtiger Indikator und gibt uns Einblicke in die Zuverlässigkeit und Genauigkeit unserer Messergebnisse und hilft uns dabei, experimentelle oder Messdaten zu interpretieren.

Wie man Messunsicherheit ausdrückt

Die Quantifizierung der Unsicherheit umfasst zwei Schlüsselelemente: Definieren des Fehlerbereichs, die die oberen und unteren Grenzen der Messergebnisse darstellen und die Vertrauenswahrscheinlichkeit festlegen, was darauf hinweist, wie sicher wir sind, dass der „wahre Wert“ in diesen Bereich fällt.

Normalerweise verwenden wir einen Bereich mit einem Deckungsfaktor von k = 2, um den Gesamtmessfehler abzuschätzen und ein Konfidenzniveau von ungefähr 95% zu ermöglichen.

Dieser Ansatz ermöglicht es uns, die Unsicherheit der Messergebnisse mit minimalem Fehlerbereich und einem hohen Vertrauensniveau zu beschreiben, was dem besseren Verständnis der Messergebnisse und der Bewertung ihrer Zuverlässigkeit unterstützt.

how to express measurement uncertainty

The Scantech -Kalibrierungszentrum hat ISO 17025: 2017 und CNAs -Akkreditierung erhalten, die weltweit anerkannte Standards für das Qualitätsmanagement bei Test- und Kalibrierungslabors sind.

Dies bedeutet, dass Scantech über die technische Fähigkeit verfügt, nachvollziehbare metrologische Kalibrierungen im Bereich optischer 3D -Messsysteme gemäß den internationalen Standards durchzuführen.

Nachfolgend finden Sie das Zertifikat für den 3D -Scanner, der nach der Kalibrierung im Scantech -Kalibrierungszentrum erhalten wurde. Der 3D -Scanner führte zahlreiche wiederholte Messungen am Kugelartefakt durch.

Darüber hinaus haben wir detaillierte wie das Zertifikat des Sphere -Artefakt- und Kalibrierungsumgebungsbedingungen berücksichtigt. Die resultierende erweiterte Unsicherheit wurde als berechnet als U= 0,010 mm unter Berücksichtigung eines Deckungsfaktors von k = 2.

3D scanner calibration certificate

certificate for 3D scanner calibration

What are the Factors Influencing Measurement Uncertainty?

Während des Messprozesses können mehrere Faktoren zur Erhöhung der Messunsicherheit beitragen.

Firstly, there is the measurement capability of the instrument itself regarding the object, including factors such as resolution, accuracy, stability, and Kalibrierung Status.

Zweitens können Umgebungsfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Rauschunterschiede die Messergebnisse beeinflussen.

Zuletzt können menschliche Faktoren wie die Fähigkeiten des Bedieners und die Einschränkungen bei der visuellen Beurteilung Fehler in den Messungsergebnissen führen.

Fehler gegen Unsicherheit

Es ist wichtig, Fehler und Unsicherheit zu unterscheiden. Der Fehler bezieht sich auf die Abweichung des gemessenen Wertes vom wahren Wert des gemessenen Objekts. Unsicherheit ist eine Möglichkeit, das mit einem Messergebnis verbundene Zweifel zu messen.

Wir bemühen uns, nach Möglichkeit bekannte Fehler zu korrigieren, z. B. die Anwendung von Korrekturen aus Kalibrierungszertifikaten. Jeder Fehler, dessen Wert unbekannt bleibt, wird jedoch zu einer Quelle der Unsicherheit.

So reduzieren Sie die Messunsicherheit

Während die vollständige Beseitigung der Messunsicherheit unmöglich ist, gibt es Methoden, um sie zu minimieren:

Appropriate Measurement Methodology: Wählen Sie geeignete Instrumente und Methoden, die auf unterschiedliche Messzwecke und die Eigenschaften des gemessenen Objekts zugeschnitten sind.

Instrument Calibration and Maintenance: Kalibrieren und pflegen Sie die Geräte regelmäßig, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Effective Software Utilization: Verwenden Sie die Software für hochwertige Datenverarbeitung und -analyse, um Fehler in der Datenverarbeitung zu minimieren.

Skill Enhancement: Bilden Sie die Betreiber, um ihre Fähigkeiten und Erfahrungen zu verbessern, und verringern Sie menschliche Fehler in der Operation.

Environmental Control: Verwalten Sie die Messumgebung, einschließlich Feuchtigkeit und Temperatur, um zu verhindern, dass Umweltfaktoren die Ergebnisse beeinflussen.

Reduzieren Sie die Messunsicherheit mit dem 3D -Scanner von Scantech

SKantech3D -Scanner Excels bei der Minimierung der Messunsicherheit durch seine robuste Leistung:

High Precision and Resolution: Bereitstellung einer hohen - Auflösung und genauen Daten, um kleine Details zu erfassen und die Ergebnisfehler zu minimieren.

Non-contact Measurement: Verwendung nicht - Kontaktmessmethoden, um Fehler durch physischen Kontakt mit leicht beschädigten oder komplexen Oberflächen zu verhindern.

Quick Data Acquisition: Um schnell Daten über die Oberfläche des gemessenen Objekts zu erhalten, verbessert die Effizienz und die Reduzierung der potenziellen Fehler.

Advanced Data Processing: Ausgestattet mit fortschrittlicher Datenverarbeitungssoftware für die automatisierte Datenanalyse, wobei die Unsicherheit aus manueller Verarbeitung minimiert wird.

Flexibility and Adaptability: Zeigen Sie eine starke materielle Anpassungsfähigkeit und Flexibilität, um Objekte verschiedener Größen und Materialien zu messen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Messunsicherheit, ein quantitativer Indikator für die Genauigkeit, die Bedeutung des Verständnisses und der Behandlung potenzieller Fehler bei den Messungsergebnissen unterstreicht.

Die Verwendung geeigneter Instrumente, die Berücksichtigung von Umweltbedingungen und die Verfeinerung der Betriebstechniken tragen zu fortlaufenden Bemühungen zur Verringerung der Messunsicherheit bei, die letztendlich verbesserte Messgenauigkeit und Glaubwürdigkeit der Messung.