Tiểu luận hệ thống đo lường

Phép đo là tập hợp các thao tác để xác định giá trị độ lớn của đại lượng cần đo Bản chất của phép đo là việc thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần đo với một đạilượng có cùng tính chấ

MỞ ĐẦU

Đo lường là việc định lượng độ lớn của đối tượng đo

Phép đo là tập hợp các thao tác để xác định giá trị độ lớn của đại lượng cần đo

Bản chất của phép đo là việc thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần đo với một đạilượng có cùng tính chất vật lý được quy định làm đơn vị đo Ví dụ đo độ dài theo đơn vịmét, đo khối lượng theo đơn vị kilôgam, đo thể tích theo đơn vị mét khối …

Thực chất đó là việc so sánh đại lượng cần đo với đơn vị đo để tìm ra tỷ lệ giữa chúng

Độ lớn của đối tượng cần đo được biểu diễn bằng trị số của tỷ lệ nhận được kèm theođơn vị đo dùng khi so sánh

Đo lường học là khoa học về phép đo, nó bao gồm tất cả các khía cạnh lý thuyết và thựctiễn có liên quan đến phép đo, với bất kỳ độ chính xác nào và trong tất cả các lĩnh vực màphép đo xuất hiện Có các lĩnh vực đo lường học chủ yếu sau:

∼ Đo lường học lý thuyết (hay lý thuyết đo): nghiên cứu những vấn đề lý

thuyết chung về phép đo như đại lượng, đơn vị, xử lý kết quả đo

∼ Đo lường học ứng dụng: nghiên cứu về các phép đo trong một lĩnh vực nhất

định (đo lường công nghiệp, đo lường thiên văn, đo lường y học)

∼ Đo lường học kỹ thuật (hay kỹ thuật đo): nghiên cứu kỹ thuật thực hiện phép đo,tức là nghiên cứu về phương tiện đo như các đặc trưng kỹ thuật và

đo lường của phương tiện đo, phân loại phương tiện đo, định mức sai số và

cấp chính xác của phương tiện đo

∼ Đo lường học pháp quyền: nghiên cứu về đơn vị đo, phương pháp đo, phương tiện

đo trong mối liên quan với những yêu cầu có tính chất bắt buộc về mặt kỹ thuật và phápluật nhằm mục đích duy trì sự đảm bảo chung trên

quan điểm an toàn và sai số đo hợp lý

1

1 Một số khái niệm cơ bản về đo lường

- Khái niệm định lượng: mỗi loại đại lượng này lại biểu hiện ra dưới nhiều hình thức

và mức độ cụ thể riêng biệt khác nhau Như chu vi, đường kính của một hình tròn,chiều dài, chiều rộng của một cái bàn, rất lớn như khoảng cách từ trái đất đến mặttrăng, rất nhỏ như bán kính của các hạt sơ cấp…đều thuộc đại lượng độ dài Lượnggạo chứa trong một bì gạo cụ thể, lượng kim loại trong một dây dẫn điện, lượng ximăng trongmột bao chứa…đều thuộc loại đại lượng “khối lượng” v.v…

- Lưu ý : Trong thực tế vẫn còn những thuộc tính của hiện tượng, vật thể và các chấthoặc ta chưa phát hiện ra, hoặc đã biết tới nó nhưng chưa thực sụ “đo” được nó Đó

là những thuộc tính mới phân biệt được về mặt định tính nhưng chưa xác định được

về mặt định lượng như mùi thơm của các loại nước hoa, vẻ đẹp của một cô gái, tínhthẩm mỹ, tính tiện lợi, tuổi thọ của một công trình, một sản phẩm v.v…Một trongnhiều mong muốn của chúng ta chính là làm thế nào đó để số đại lượng mà chúng ta

đo được ngày càng nhiều với độ chính xác ngày càng cao

Đo lường công nghiệp

Đo lường công nghiệp Đo lường thiên văn

Đo lường

Đo lường y học

1.2 Đơn vị ( đo lường)

Đơn vị đo: là đại lượng riêng biệt được xác định và chấp nhận theo quy ước mà các đại

lượng khác cùng loại được so sánh với nó để diễn tả độ lớn tương đối của chúng theo đạilượng này

Đơn vị cơ bản: là đơn vị mà độ lớn của nó được chọn độc lập với những đơn vị

khác Ví dụ: đơn vị mét (m) để đo độ dài, kilôgam (kg) để do khối lượng, giây (s) để

đo thời gian …Độ lớn của những đơn vị này được lựa chọn sao cho vừa phải, phù hợpvới những yêu cầu đo lường trong đời sống

Đơn vị dẫn xuất: là đơn vị được xây dựng qua các đơn vị cơ bản, độ lớn của đơn vị dẫn

xuất phụ thuộc vào độ lớn của đơn vị cơ bản Ví dụ: đơn vị diện tích “mét vuông” (m2),đơn vị vận tốc “mét trên giây” (m/s) …

Giá trị của đại lượng: Giá trị của đại lượng, hay vắn tắt là giá trị, là độ lớn của một đại

lượng riêng biệt thường được diễn tả bằng một đơn vị đo nhân với một số Ví dụ độ dài củamột cái gậy là 5,43 m hoặc là 534 cm; khối lượng của một vật là 0,152 kg hoặc 152 gv.v…

3

1.3 Hệ đơn vị đo lường

Tập hợp các đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn xuất được xác định theo những nguyên tắcnhất định ứng với một hệ đại lượng đã cho Ví dụ: Hệ mét, Hệ đơn vị quốc tế SI, Hệ đơn vịCGS

1.3.1 Hệ mét

Năm 1790, Quốc hội lập hiến Pháp quyết định xây dựng một hệ đơn vị đo lường chotoàn thế giới Họ đặt tên đơn vị đo độ dài là “mét” (m) với định nghĩa mét là độ dài bằng1/107 của 1/4 kinh tuyến quả đất và xem “mét” là đơn vị gốc để suy ra các đơn vị khác Vìvậy nên nó có tên là “Hệ mét”

Đơn vị đo khối lượng được định nghĩa là khối lượng của 1dm3 nước tinh khiết ở nhiệt

độ 40C và được gọi là kilogam (kg) Thể tích của 1kg nước tinh khiết đó (tức 1dm3)được lấy làm đơn vị đo dung tích và gọi là lít (l) Ngoài mét, kilogam và lít, người tacòn định nghĩa một số đơn vị thông dụng khác như mét vuông (m2), hecta (ha), mét khối(m3)

Những người xây dựng nên hệ mét còn đề ra cách lập ước và bộ theo nguyên lý thậpphân (đơn vị này lớn hơn hay bé hơn đơn vị trước đó 10 lần) với các tiếp đầu ngữ đượcquy định Như vậy rất tiện lợi cho việc tính toán

Chuẩn gốc thiên nhiên và ước bội thập phân là hai tư tưởng vĩ đại của những nguời sánglập nên Hệ mét Ngoài ra Hệ mét còn có ưu điểm thực dụng: các đơn vị chính có cỡ dễ sửdụng trong đời sống hàng ngày

1.3.2.Một số hệ đơn vị khác

+ Hệ CGS

+ Hệ MKgls

+ Hệ MTS

+ Hệ đơn vị điện từ tuyệt đối thực dụng

+ Các đơn vị điện từ quốc tế

quốc tế lần thứ XI họp tại Paris năm 1960 đã thông qua Hệ đơn vị quốc tế SI (SystèmeInternational d’Unités) làm cơ sở thống nhất đo lường thế giới Các Đại hội cân đo quốc tếsau đó tiếp tục bổ sung, hoàn thiện hệ SI nhằm đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao của sảnxuất và khoa học kỹ thuật.

Hệ SI gồm 7 đơn vị cơ bản và 29 đơn vị dẫn xuất Dựa vào 7 đơn vị cơ bản và cácđơn vị dẫn xuất này có thể xây dựng thêm các đơn vị dẫn xuất khác của SI cho nhữngđại lượng cần thiết cho mọi lĩnh vực như cơ, điện tử, quang, nhiệt, âm, hóa lý, vật lýnguyên tử và hạt nhân …

TT Đại lượng cơ bản

(Base quantity)

SI base unit Tên gọi Ký hiệu

Đến nay, hầu hết các nước trên thế giới đều đã công nhận SI và lấy làm cơ sở thốngnhất đo lường trong nước mình do các đặc điểm nổi bật của nó

2.2 Đơn vị đo lường pháp định của Việt Nam

Đơn vị đo lường pháp định, gọi tắt là đơn vị pháp định, là đơn vị đo lường được nhànước công nhận và cho phép sử dụng

Luật Đo lường (2011) đã công nhận hệ đơn vị quốc tế (SI) và giao Chính phủ quy địnhđơn vị đo lường pháp định của nước ta phù hợp với hệ SI

Đơn vị cơ bản của hệ SI: 7 đơn vị

Đơn vị dẫn xuất của hệ SI

5

Ước bội của hệ SI: Thấp phân

Cho đến nay hầu hết các nước trên thế giới đều đã công nhận SI và lấy làm cơ sở đểthống nhất đo lường trong nước mình vì SI có những ưu điểm nổi bật sau:

Là một hệ vạn năng: dựa vào các đơn vị cơ bản và dẫn xuất của SI có thể mở rộng hệnày ra cho các đơn vị dẫn xuất của nhiều lĩnh vực khác dễ dàng

Là một hệ thực dụng: cỡ các đơn vị SI nói chung là vừa phải, phù hợp với yêu cầuthông thường trong sản xuất và đời sống

Là một hệ hiện đại: luôn cập nhật được với những thành tịu mới nhất của khoa học-kỹthuật đo lường hiện đại, thể hiện trước hết ở định nghĩa của các đơn vị cơ bản

Ngày 28/09/2001 Thủ tướng chính phủ đã kí nghị định số 65/2001/NĐ-CP ban hành hệthống đơn vị đo lường hợp pháp của nước CHXHCN Việt Nam (Nghị định về đơn vị phápđịnh theo Luật Đo lường chưa được ban hành)

Hệ thống đơn vị đo lường hợp pháp của nước ta bao gồm 116 đơn vị được qui định cụthể cho 108 đại lượng thuộc các lĩnh vực: không gian, thời gian và hiện tượng tuần hoàn,

cơ, nhiệt, điện và từ, ánh sáng và bức xạ điện từ có liên quan, âm, hóa lý, vật lý phân tử,bức xạ ion hóa Hầu hết các đơn vị đều được thiết lập trên cơ sở hệ SI và có một số đơn vịngoài SI được dùng theo thông lệ quốc tế

Hệ thống văn bản pháp luật liên quan đến đơn vị và chuẩn đơn vị đo bao gồm: Luật đolường (2011) và Nghị định số 65/2001/NĐ-CP ngày 28/09/2001 ban hành hệ thống đơn vị

đo lường hợp pháp

3 Chuẩn đo lường và nguyên lý thứ bậc của chuẩn

3.1 Chuẩn đo lường

Chuẩn đo lường ( gọi tắt là chuẩn) là phương tiện đo, vật đọ, mẫu chuẩn hoặc hệ thống

đo để thể hiện, duy trì hoặc tái tạo đơn vị hoặc một hay nhiều giá trị của đại lượng để dùnglàm mốc so sánh

Chú thích :

+ Tập hợp các vật đọ tương tự hoặc các phương tiện đo sử dụng kết hợp với nhau

để tạo thành một chuẩn được gọi là chuẩn nhóm

+ Tập hợp các chuẩn với những giá trị được chọn một cách riêng biệt hoặc phối hợpvới nhau để cung cấp một dãy giá trị của các giá trị cùng loại được gọi là bộ chuẩn

3.2 Định nghĩa và giải thích các định nghĩa các đơn vị đại lượng cơ bản

3.2.1 Độ dài

Tên đơn vị: mét

Kí hiệu đơn vị: m

Định nghĩa: bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM

- Trước năm 1960: mét là khoảng cách ở 0oC giữa hai trục của hai vạch giữa khắctrên một thước chuẩn bằng hợp kim Platin-Iridi đặt tại Viện cân đo quốc tế (BIPM)

Khoảng các giữa hai vạch trên được xác định với độ chính xác 4.10-7 Định nghĩa này

có một số nhược điểm nhất định do độ chính xác, tính dẫn xuất chuẩn

- Định nghĩa mét năm 1960: mét là độ dài bằng 1 650 763,73 lần bước sóng bức xạtrong chân không ứng với sự dịnh chuyển gữa các mức 2P10 và 5D2 của nguyên tửKrypton86

Mét theo định nghĩa này được xác định với độ chính xác 5.10-9

Nhiều “đèn Krypton 86” đã được chế tạo để thể hiện đơn vị mét theo định nghĩa này

- Định nghĩa mét bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ 17 năm 1983: mét là độdài quãng đường ánh sáng đi được trong chân không trong khoảng thời gian bằng 1/299

Định nghĩa: bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ nhất năm 1889

Kilôgam là khối lượng của chuẩn gốc quốc tế kilôgam bảo quản tại Viện cân đo quốc tế(Paris)

- Kilôgam theo định nghĩa này được xác định với độ chính xác 1.10-9

- Định nghĩa này có một số nhược điểm tuy nhiên vẫn được sử dụng cho tới thờiđiểm hiện nay

3.2.3 Thời gian

Tên đơn vị: giây

Kí hiệu đơn vị: s

Định nghĩa: bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ 13 năm 1967

Giây là khoảng thời gian bằng 9 192 631 770 chu kí bức xạ ứng với sự dịch chuyển giữahai mức siêu tinh tế F=4, mF=0 và F=3, mF=0 của nguyên tử Xesi 133 khi không bị nhiễuloạn bởi trường ngoài

- Giây theo định nghĩa này được xác định với độ chính xác 3.10-14

7

3.2.4 Cường độ dòng điện

Tên đơn vị: ampe

Kí hiệu đơn vị: A

Định nghĩa: bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ 9 năm 1948

Ampe là cường độ của một dòng điện không đổi theo thời gian, khi chạy qua hai dâydẫn thẳng song song, dài vô hạn, có tiết diện nhỏ không đáng kể, đặt trong chân không,cách nhau 1 mét, thì gây trên mỗi mét dài của dây dẫn một lực bằng 2.10-7 niutơn

- Ampe theo định nghĩa này được xác định với độ chính xác 1.10-6

- Hiện nay ampe được thể hiện bằng việc thực hiện một tập hợp các công việc thểhiện vôn, ôm, oát dựa trên hiệu ứng Josephson và

3.2.5 Nhiệt độ nhiệt động lực

Tên đơn vị: kenvin

Kí hiệu đơn vị: K

Định nghĩa: bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ 10 năm 1954

Kenvin bằng 1/273.16 của nhiệt độ động lực tại điểm ba của nước

Nhiệt độ tại điểm 3 của nước có thể xác định với độ chính xác 1.10-4

Định nghĩa bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ 16 năm 1979: Candela là cường

độ sáng, theo một phương xác định, của một nguồn bức xạ đơn sắc có tần số 540.1012 héc

và có cường độ bức xạ theo phương đó là 1/683 oát/stêradian

3.2.7 Lượng chất

Tên đơn vị: mol

Kí hiệu đơn vị: mol

Định nghĩa: bởi đại hội cân đo quốc tế CGPM lần thứ 14 năm 1971

Mol là lượng chất của một hệ chứa một số thực thể cơ bản bằng tổng số nguyên tử trong0,012 kg cacbon 12

3.3 Nguyên lý thứ bậc của chuẩn

Chuẩn đo lường chính là sự thể hiện bằng vật chất độ lớn của đơn vị đo lường theo địnhnghĩa Về bản chất, chuẩn cũng là các thiết bị đo lường, nhưng khác các thiết bị đo lườngthông thường ở chỗ các thiết bị đo này không dùng cho các phép đo thực tế hàng ngày, nóchỉ dùng để đặc trưng cho đơn vị, để truyền đơn vị đến các chuẩn, phương tiện đo có độchính xác thấp hơn, như dùng để kiểm định, hiệu chuẩn, đánh giá thiết bị đo và các phép

đo, để khắc độ thiết bị đo khi chế tạo Hệ thống chuẩn đo lường là cơ sở kỹ thuật quantrọng nhất để đảm bảo tính thống nhất và độ chính xác cần thiết của phép đo trong phạm viquốc gia và quốc tế

Các chuẩn đo lường luôn tuân theo nguyên tắc cấu trúc của hệ thống thứ bậc: chuẩnđược phân chia thành nhiều bậc khác nhau, chuẩn ở mức dưới phải luôn được dẫn xuất từcác chuẩn mức trên nó Nguyên tắc này đảm bảo tính thống nhất của việc đo lường trongphạm vi các quốc gia cũng như trên toàn thế giới

Có thể phân loại chuẩn theo độ chính xác hoặc mục đích sử dụng

Căn cứ vào độ chính xác có thể phân loại chuẩn thành chuẩn đầu, chuản thứ, chuẩn bậc

I, bậc II

Chuẩn đầu: Là chuẩn được chỉ định hay được thừa nhận rộng rãi là có chất lượng về

mặt đo lường cao nhất và giá trị của nó được chấp nhận không dựa vào các chuẩn khác củacùng đại lượng Khái niệm chuẩn đầu được dùng như nhau đối với đại lượng cơ bản và cảđại lượng dẫn xuất

Chuẩn thứ: Là chuẩn mà giá trị của nó được xác định bằng cách so sánh với chuẩn đầu

của cùng đại lượng

Chuẩn bậc I: Là chuẩn mà giá trị của nó được xác định bằng cách so sánh với chuẩn

thứ của cùng đại lượng

Chuẩn bậc II: Là chuẩn mà giá trị của nó được xác định bằng cách so sánh với chuẩn

Bậc I của cùng đại lượng

Nhận thấy Độ chính xác của chuẩn sẽ giảm dần từ chuẩn đầu đến chuẩn thứ, chuẩn bậc

I, chuẩn bậc II có thể sử dụng sơ đồ kim tự tháp để minh hoạ cách phân loại chuẩn nêutrên

Số bậc n bằng bao nhiêu là tuỳ thuộc yêu cầu của từng lĩnh vực đo Lĩnh vực độ dài cóchuẩn đầu, chuẩn thứ, chuẩn bậc I,II V

9

Chuẩn đầu Chuẩn Thứ Chuẩn bậc I

Chuẩn bậc II

Chuẩn bậc n

Sai số

Chuẩn quốc tế: Là chuẩn được một hiệp định quốc tế để làm cơ sở ấn định giá trị cho

các chuẩn khác của đại lượng có liên quan trên phạm vi quốc tế

Chuẩn quốc gia: Là chuẩn được một quyết định có tính chất quốc gia công nhận để là

cơ sở ấn định giá trị cho các chuẩn khác có liên quan trong một nước

Chuẩn chính: Là chuẩn thường có chất lượng cao nhất về mặt đo lường có thể có ở

một địa phương hoặc một tổ chức xác định mà các phép đo ở đó đều được dẫn xuất từchuẩn này

Chuẩn công tác: Là chuẩn được dùng thường xuyên để hiệu chuẩn hoặc kiểm tra vật

đọ, phương tiện hoặc mẫu chuẩn Chuẩn công tác thường xuyên được hiệu chuẩn bằngcách so sánh với chuẩn chính

Truyền đạt chính xác độ lớn của đơn vị đo từ chuẩn cao nhất đến phương tiện đo thôngdụng nhất là biện pháp cơ bản để đảm bảo tính thống nhất, độ chính xác cần thiết của tất cảcác phép đo trong từng nước và trên toàn thế giới Trong đó hiệu chuẩn là một mắt xíchquan trong quá trình gọi là dẫn xuất chuẩn

4 Hiệu chuẩn phương tiện đo

4.1 Khái niệm

4.1.1 Hiệu chuẩn (calibration)

Hiệu chuẩn là tập hợp các thao tác trong điều kiện quy định để thiết lập mối quan hệgiữa các giá trị của đại lượng được chỉ bởi phương tiện đo, hệ thống đo hoặc giá trị đượcthể hiện bằng vật độ hoặc mẫu chuẩn và các giá trị tương ứng thể hiện bằng chuẩn Kết quảhiệu chuẩn cho phép xác định giá trị của đại lượng đo theo số chỉ hoặc xác định sự hiệuchính đối với số chỉ Hiệu chuẩn cũng có thể xác định các tính chất đo lường khác, ví dụ,như tác động của đại lượng ảnh hưởng đến phương tiện đo v.v Kết quả hiệu chuẩn đượcghi trong một tài liệu thường được gọi là giấy chứng nhận hiệu chuẩn hoặc thông báo hiệuchuẩn Hiệu chuẩn là một hoạt động kỹ thuật cần thiết của mọi cơ sở sản xuất, kinh doanh,nghiên cứu để biết được tình trạng của phương tiện đo trong quá trình sử dụng, bảo quảnchúng, để từ đó có biện pháp xử lý, hiệu chỉnh kịp thời phù hợp với mục tiêu sản xuất, kinhdoanh, nghiên cứu của mình

Như vậy, xét về mặt kỹ thuật, nội dung cơ bản của việc hiệu chuẩn chính là việc so sánhphương tiện đo với chuẩn để đánh giá sai số và các đặc trưng kỹ thuật, đo lường khác củanó

Một phép hiệu chuẩn của một (hoặc một số) chuẩn, phương tiện đo độ phải cónhững điều kiện sau:

- Phải có đủ chuẩn có cấp chính xác cao hơn cấp chính xác của chuẩn hoặc phươngtiện đo cần kiểm

- Phải có thiết bị đo có các chỉ tiêu kỹ thuật và đo lường phù hợp

- Phải đảm bảo các điều kiện môi trường theo yêu cầu đề ra trong các văn bản kỹthuật đo lường phù hợp

- Phải có phương pháp hiệu chuẩn phù hợp được qui định trong một Văn bản kỹthuật đo lường cụ thể

- Phải có cán bộ kỹ thuật được đào tạo, có đủ khả năng tiến hành và kiểm soát quátrình hiệu chuẩn

Mỗi cấp chính xác của chuẩn, phương tiện đo khác nhau sẽ phải đảm bảo các điềukiện trên ở mức độ khắt khe khác nhau

4.1.2 Tính liên kết chuẩn

Một đặc trưng quan trọng của việc hiệu chuẩn là phải đảm bảo tính liên kết chuẩn(Traceability) của nó Tính liên kết chuẩn được định nghĩa (TCVN 6165 : 1996) là tínhchất của kết quả đo hoặc giá trị của một chuẩn mà nhờ đó có thể liên hệ tới những chuẩn đãđịnh, thường là chuẩn quốc gia hay chuẩn quốc tế, thông qua một chuỗi so sánh không giánđoạn với những độ không đảm bảo xác định Chuỗi so sánh không gián đoạn được gọi làchuỗi liên kết chuẩn

Phép hiệu chuẩn có tính liên kết chuẩn (a traceable calibration) đạt được, thì từngphương tiện đo và chuẩn trong một hệ thống thứ bậc từ thấp nhất đến cao nhất, mở rộng tớichuẩn quốc gia và chuẩn quốc tế, đều đã được hiệu chuẩn một cách thích hợp Các kết quảhiệu chuẩn được thể hiện thành tài liệu đủ để cung cấp những thông tin cần thiết chỉ rarằng tất cả các phép hiệu chuẩn đều đã được thực hiện một cách đúng đắn và mỗi phéphiệu chuẩn này là một mắt xích liên tục trong chuỗi so sánh không gián đoạn được gọi làchuỗi liên kết chuẩn như trên đã nói

Sơ đồ dẫn xuất chuẩn cũng đồng thời cho ta một hình ảnh cụ thể về tính liên kết chuẩn.Các phương tiện đo cũng như các chuẩn đều được đặt vào một mắt xích tương ứng trongchuỗi liên kết chuẩn Kết quả cuối cùng là chúng đều được nối (so sánh) với chuẩn quốcgia trực tiếp hay gián tiếp Có thể hình dung tính liên kết chuẩn như một dòng họ Chuẩn

đo lường quốc gia chính là "ông tổ" của một dòng họ các phép đo và phương tiện đo củamột loại đại lượng tương ứng trong từng nước

4.2 Độ không đảm bảo đo

4.2.1 Khái niệm và định nghĩa

Mục đích của phép đo (hiệu chuẩn) là để xác định giá trị của đại lượng cần đo việc xácđịnh này đặc trưng bằng độ chính xác theo yêu cầu của phép đo, trong đó độ chính xácđựoc hiểu là mức độ gần nhau giữa kết quả đo và giá trị thực của đại lượng

Sai số của phép đo bao gồm thành phần sai số ngẫu nhiên và thành phần sai số hệ thống.Sai số ngẫu nhiên của phép đo là kết quả của phép đo trừ đi kết quả trung bình từ một số

11

vô hạn các phép đo cùng một đại lượng trong điều kện lặp lại Nó chính là sai số của phép

đo trừ đi sai số hệ thống Vì chỉ có thể thực hiện một số hữu hạn các phép đo , nên cũng chỉxác định một ước lượng của sai số ngẫu nhiên Không thể thực hiện việc hiệu chính sai sốngẫu nhiên, nhưng có thể giảm nó bằng cách tăng số lượng lần đo lặp lại n Sai số hệthống của phép đo là kết quả trung bình từ một số vô hạn các phép đo cùng một đại lượngtrong điều kiện lặp lại trừ đi giá trị thực của đại lượng Nó chính là sai số phép đo trừ đi sai

số ngẫu nhiên Giống như giá trị thực, sai số hệ thống và nguyên nhân xuất hiện của nókhông thể biết được một cách hoàn toàn Có thể làm giảm sai số hệ thống bằng cách sửdụng số hiệu chính hoặc hệ số hiệu chính Bản thân các số hiệu chính hoặc hệ số hiệuchính cũng là những ước lượng đối với giá trị thực của chính nó, chúng được xác định vớikhả năng cao nhất của nhận thức, khoa học để đưa ra số hiệu chính

Như vậy giá trị của đại lượng cần đo chưa bao giờ được biết một cách hoàn toàn Độkhông đảm bảo của phép đo phản ánh sự thiếu thông tin chính xác về giá trị của đại lượng

đo Kết quả phép đo sau khi đã hiệu chính các ẩnh hưởng hệ thống đã biết vẫn chỉ là giá trịước lượng của đại lượng cần đo do ảnh hưởng của các tác động ngẫu nhiên và sự khôngđầy đủ, không hoàn hảo của việc hiệu chính đối với các ảnh hưởng hệ thống gây ra

Định nghĩa:Độ không đảm bảo của phép đo (hiệu chuẩn) hay còn gọi độ không đảm

bảo đo hoặc độ không đảm bảo là đại lượng không âm được gắn với kết quả của phép đo,đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị có thể quy cho đại lượng một cách hợp lý Thông

số ở đây có thể là độ lệch chuẩn; bội số của độ lệch chuẩn hoặc nửa độ rộng của mộtkhoảng có mức tin cậy (xác xuất tin cậy ) xác định

Độ không đảm bảo của phép đo thường gồm nhiều thành phần Các thành phần này đềuđược đặc trưng qua độ lệch chuẩn rút ra từ phân bố thông kê, từ thông số có sẵn hoặc từ sựphán đoán Kết quả của phép đo nêu trong định nghiã độ không đảm bảo đo đươc hiểu làươc lượng tốt nhất về giá trị của đại lượng đo và về tất cả các thành phần của độ khôngđảm bảo, bao gồm cả những thành phần do các ảnh hưởng hệ thống như các thành phầngắn với những sự hiệu chính và gắn với các chuẩn đo lường dùng làm mốc so sánh gây ra

Độ không đảm bảo đo là sự thể hiện thực tế: với một đại lượng đo và một kết quả đo đãcho của nó không phải chỉ có một giá trị mà là có vô số giá trị phân bố xung quanh kết quả

đo đó, những giá trị này phù hợp với tất cả các quan trắc, các hiểu biết của chúng ta về thếgiới tự nhiên và đều có thể quy cho giá trị của đại lượng đo với một xác xuất (mức độ ) tincậy nào đó

4.2.2 Thành phần của độ không đảm bảo đo

Hướng dẫn về trình bầy độ không đảm bảo cuả phép đo do tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc

tế (ISO) cùng với Viện cân đo quốc tế (BIPM), Tổ chức đo lường hợp pháp quốc tế(OIML) công bố năm 1993 đã định nghĩa và phân loại các độ không đảm bảo đo như sau:

Độ không đảm bảo chuẩn (u) : là độ không đảm bảo của kết quả phép đo được thể hiệnnhư là độ lệch chuẩn

Độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp (uc): Là độ không đảm bảo chuẩn của phép đo khikết quả này nhận được từ giá trị của một số các đại lượng khác Độ không đảm bảo chuẩntổng hợp bằng căn bậc hai của tổng phương sai hoặc hiệp biến của các đại lượng nói trên,