Karakteristik dinamis Dalam kondisi statis, sensor sepenuhnya dijelaskan oleh fungsi transfer, span, kalibrasi, dan sebagainya. Namun, ketika stimulus masukan bervariasi, respon sensor umumnya tidak mengikuti dengan kesetiaan yang sempurna. Alasannya adalah bahwa kedua sensor dan kopling dengan sumber stimulus tidak dapat selalu merespon langsung. Dengan kata lain, sensor dapat dicirikan dengan karakteristik persamaan bunyi yang tergantung, yang disebut karakteristik dinamis. Jika sensor tidak merespon langsung, mungkin menunjukkan nilai-nilai stimulus yang agak berbeda dari yang nyata, yaitu, sensor merespon dengan kesalahan dinamis. Perbedaan antara kesalahan statis dan dinamis adalah bahwa yang terakhir adalah selalu tergantung waktu. Jika sensor adalah bagian dari sistem kontrol yang memiliki karakteristik sendiri yang dinamis, kombinasi tersebut dapat menyebabkan, di terbaik, keterlambatan dalam mewakili nilai sebenarnya dari stimulus atau, paling buruk, osilasi penyebab. Waktu pemanasan adalah waktu antara menerapkan daya listrik ke sensor atau sinyal eksitasi dan saat ketika sensor dapat beroperasi dalam akurasi tertentu tersebut. Banyak sensor memiliki waktu pemanasan diabaikan pendek. Namun, beberapa detector, terutama yang beroperasi di lingkungan termal dikontrol (termostat) mungkin memerlukan detik dan menit dari waktu pemanasan sebelum mereka beroperasi penuh dalam batas-batas akurasi tertentu. Dalam teori sistem kontrol, biasanya untuk menggambarkan hubungan input-output melalui persamaan diferensial koefisien konstan-linier. Kemudian, dinamis sensor (tergantung waktu) karakteristik dapat dipelajari dengan mengevaluasi seperti persamaan. De ¬ tertunda pada desain sensor, persamaan diferensial dapat dari beberapa perintah. Azero orde sensor ditandai oleh hubungan yang, untuk fungsi transfer linier, adalah Persamaan dimodifikasi. (2,1) di mana input dan output adalah fungsi dari waktu t: S {t) = a + bs {t). (2.18) Nilai yang dimaksud adalah offset dan b disebut sensitivitas statis. Persamaan (2.18) mensyaratkan bahwa sensor tidak memasukkan perangkat penyimpanan energi, seperti kapasitor atau massa. Sebuah sensor orde nol merespon secara instan. Dengan kata lain, seperti sensor tidak memerlukan karakteristik dinamis. Suatu persamaan diferensial orde pertama menggambarkan sebuah sensor yang menggabungkan satu komponen penyimpanan energi. Hubungan antara input s (t) dan output S (t) adalah persamaan diferensial e ^ s (t). (2.19) Sebuah contoh khas dari sensor orde pertama adalah sensor suhu yang penyimpanan energi adalah kapasitas termal. Yang pertama-order sensor dapat ditentukan oleh produsen dalam berbagai cara. Khas adalah. respon frekuensi, yang menentukan seberapa cepat sensor orde pertama dapat bereaksi terhadap perubahan dalam stimulus masukan. Respon frekuensi dinyatakan dalam hertz atau rad per detik untuk menentukan pengurangan relatif dalam sinyal keluaran pada frekuensi tertentu (Gambar 2.9A). Sejumlah pengurangan umum digunakan (batas frekuensi) adalah - 3 dB. Ini menunjukkan berapa frekuensi tegangan output (atau arus) turun sekitar 30%. Batas frekuensi respon / "sering disebut frekuensi cutoff atas, karena dianggap frekuensi tertinggi sensor dapat memproses. Respon frekuensi secara langsung berhubungan dengan respon kecepatan, yang didefinisikan dalam satuan stimulus input per unit waktu. Yang respon, frekuensi atau kecepatan, untuk menentukan dalam kasus tertentu tergantung pada jenis sensor, aplikasi, dan preferensi seorang desainer.
Cara lain untuk menentukan respon kecepatan adalah dengan waktu, yang diperlukan oleh sensor mencapai 90% dari tingkat kondisi mapan atau maksimum setelah terpapar stimulus langkah. Untuk respon orde pertama, sangat nyaman untuk digunakan konstanta waktu disebut. Konstanta waktu, x, adalah ukuran dari inersia sensor. Dalam hal listrik, adalah sama dengan produk kapasitansi listrik dan perlawanan: x = CR. Dalam hal termal, kapasitas panas dan resistensi termal harus digunakan sebagai gantinya. Praktis, konstanta waktu dapat dengan mudah diukur. Sebuah respon sistem orde pertama adalah S = Sm (l-e ~ t / T), (2.20) mana Sm adalah kondisi mapan output, t adalah waktu, dan e adalah basis dari logaritma natural. Dengan kata lain, setelah berlalu waktu sama dengan satu konstanta waktu, respon mencapai sekitar 63% dari kondisi mapan tingkat. Demikian pula, dapat ditunjukkan bahwa setelah dua konstanta waktu, tinggi akan 86,5% dan setelah tiga konstanta waktu itu akan menjadi 95%. Frekuensi cutoff menunjukkan frekuensi terendah atau tertinggi stimulus bahwa sensor dapat memproses. Frekuensi cutoff atas menunjukkan seberapa cepat sensor bereaksi; frekuensi cutoff yang lebih rendah menunjukkan bagaimana lambat sensor dapat memproses rangsangan berubah. Gambar 2.9B menggambarkan respon sensor ketika kedua atas dan frekuensi cutoff yang lebih rendah terbatas. Pergeseran fasa pada frekuensi tertentu mendefinisikan bagaimana sinyal output tertinggal dalam mewakili perubahan stimulus (Gambar 2.9A). Pergeseran ini diukur dalam derajat sudut atau rad dan biasanya ditentukan untuk sensor yang memproses sinyal periodik. Jika sensor adalah bagian dari sistem kontrol umpan balik, sangat penting untuk mengetahui karakteristik fase. Fase lag mengurangi batas fasa dari sistem dan dapat menyebabkan ketidakstabilan secara keseluruhan. Suatu persamaan diferensial orde kedua menggambarkan sensor yang menggabungkan komponen energi dua penyimpanan. Contoh sensor orde kedua adalah accelerometer yang menggabungkan massa dan pegas. Sebuah respon orde kedua adalah khusus untuk sensor yang merespon dengan sig ¬ nal periodik. Seperti respon periodik mungkin sangat singkat dan kita mengatakan bahwa sensor teredam, atau mungkin dari waktu yang lama dan bahkan dapat berosilasi terus menerus. Tentu, untuk sensor, seperti osilasi terus menerus adalah kerusakan dan harus dihindari. Setiap sensor orde kedua dapat dicirikan dengan frekuensi (alam) resonan, yang merupakan jumlah dinyatakan dalam hertz atau rad per detik. Frekuensi alami menunjukkan di mana sinyal output sensor meningkat jauh. Banyak sensor berperilaku sebagai jika output sensor dy ¬ namic yang sesuai dengan kurva standar respon orde kedua; produsen akan menyatakan frekuensi alami dan rasio redaman dari sensor. Frekuensi resonansi mungkin berhubungan dengan sifat mekanik, termal, atau listrik dari detektor. Secara umum, rentang frekuensi operasi untuk sensor harus se ¬ lected jauh di bawah (setidaknya 60%) atau di atas frekuensi resonansi. Namun, dalam beberapa sensor, frekuensi resonansi adalah titik operasi. Misalnya, di kaca-kerusakan detektor (digunakan dalam sistem keamanan), yang resonan membuat sensor selektif sensi ¬ tive untuk bandwidth yang sempit, yang khusus untuk spektrum akustik yang dihasilkan oleh pecahan kaca. Redaman adalah pengurangan progresif atau penekanan osilasi dalam sensor memiliki lebih tinggi dari respon orde pertama. Ketika respon sensor adalah secepat mungkin tanpa overshoot, respon dikatakan teredam kritis (Gambar 2.10). Respon underdamped adalah ketika terjadi overshoot dan respon overdamped lebih lambat dari respon kritis. Rasio redaman adalah angka yang menyatakan hasil bagi dari redaman yang sebenarnya dari sebuah transduser linier orde kedua dengan redaman kritis. Untuk respon berosilasi, seperti ditunjukkan pada Gambar. 2,10, faktor redaman adalah ukuran dari redaman, menyatakan (tanpa tanda) sebagai hasil bagi jumlah yang lebih besar dengan lebih rendah
dari sepasang ayunan berturut-turut dalam arah yang berlawanan dari sinyal output, tentang nilai akhirnya kondisi mapan. Faktor Lingkungan Kondisi penyimpanan yang non-operasi batas lingkungan yang sensor dapat dikenakan selama periode yang ditentukan tanpa secara permanen mengubah kinerjanya un ¬ kondisi der operasi normal. Biasanya, kondisi penyimpanan meliputi suhu tertinggi dan terendah penyimpanan dan kelembaban relatif maksimum pada temperamen ini ¬ atures. Kata "tanpa pengembunan" dapat ditambahkan ke jumlah kelembaban relatif. Tergantung pada sifat sensor, beberapa batasan tertentu untuk penyimpanan mungkin perlu dipertimbangkan (misalnya, tekanan maksimum, adanya beberapa gas atau asap yang mencemari, dll). Kestabilan jangka pendek dan jangka panjang (drift) adalah bagian dari spesifikasi akurasi. Stabilitas jangka pendek dimanifestasikan sebagai perubahan dalam kinerja sensor dalam hitungan menit, jam atau bahkan berhari-hari. Sinyal output sensor bisa meningkat atau menurun, yang, dalam istilah lain, dapat digambarkan sebagai ultralow-frekuensi suara. Stabilitas jangka panjang mungkin berhubungan dengan penuaan bahan sensor, yang merupakan perubahan ireversibel pada listrik materi, mekanik kimia, atau sifat termal; yaitu, drift jangka panjang biasanya searah. Ini terjadi selama rentang waktu yang relatif lama, seperti bulan dan tahun. Stabilitas jangka panjang adalah salah satu yang paling penting untuk sensor digunakan untuk pengukuran presisi. Penuaan sangat bergantung pada penyimpanan lingkungan dan kondisi operasi, seberapa baik komponen sensor terisolasi dari lingkungan, dan apa bahan yang digunakan untuk fabrikasi mereka. Fenomena penuaan adalah khas untuk sensor memiliki komponen organik dan, secara umum, tidak menjadi masalah untuk sensor dibuat dengan hanya bahan nonorganik. Misalnya, kaca berlapis logam-oksida termistor menunjukkan jauh lebih besar stabilitas jangka panjang dibandingkan dengan epoxy berlapis termistor. Cara Apowerful untuk meningkatkan stabilitas jangka panjang adalah untuk preage komponen pada kondisi ekstrim. Kondisi ekstrim dapat bersepeda dari yang terendah sampai yang tertinggi. Sebagai contoh, sebuah sensor dapat berayun secara periodik dari pembekuan suhu yang panas. Seperti penuaan dini tidak hanya meningkatkan stabilitas karakteristik sensor, tetapi juga meningkatkan keandalan (lihat Bagian 2.18), sebagai proses preaging mengungkapkan cacat tersembunyi. Misalnya, epoxy berlapis termistor dapat sangat ditingkatkan jika mereka dipertahankan pada 150 ° C selama 1 bulan sebelum dikalibrasi dan dipasang di produk. Kondisi lingkungan yang sensor dikenakan tidak termasuk variabel yang sensor ukuran. Sebagai contoh, sebuah sensor tekanan udara biasanya dikenakan tidak hanya untuk tekanan udara tetapi pengaruh lain juga, seperti suhu udara dan komponen sekitarnya, kelembaban, getaran, radiasi pengion, medan elektromagnetik, gaya gravitasi, dan sebagainya. Semua faktor ini dapat dan biasanya mempengaruhi kinerja sensor. Kedua variasi statis dan dinamis dalam kondisi ini harus dipertimbangkan. Beberapa kondisi lingkungan biasanya yang bersifat perkalian, yaitu, mereka mengubah fungsi transfer dari sensor (misalnya, mengubah gain). Salah satu contoh adalah strain gauge resistif, yang sensitivitas meningkat dengan suhu. Stabilitas lingkungan cukup luas dan biasanya kebutuhan yang sangat penting. Kedua desainer sensor dan insinyur aplikasi harus mempertimbangkan semua mantan ¬ ternal faktor yang mungkin yang dapat mempengaruhi kinerja sensor. Sebuah accelerom eter-piezoelektrik dapat menghasilkan sinyal palsu jika dipengaruhi oleh perubahan mendadak dalam lingkungan temperature debit, elektrostatik, pembentukan muatan listrik (efek listrik tribo), getaran dari kabel penghubung, interferensi elektromagnetik (EMI), dan sebagainya. Bahkan jika produsen tidak menentukan efek seperti, seorang insinyur aplikasi harus mensimulasikan mereka selama fase prototipe dari proses desain. Jika, memang, yang ENVI ¬ faktor ronmental menurunkan kinerja sensor itu, langkah-langkah perbaikan tambahan mungkin diperlukan (lihat Bab 4) (misalnya, menempatkan sensor dalam kotak pelindung, menggunakan perisai listrik, menggunakan isolasi termal atau termostat). Faktor suhu sangat penting bagi kinerja sensor, mereka harus diketahui dan diperhitungkan. Rentang suhu operasi rentang ambi ¬ ent suhu ekstrem yang diberikan oleh mereka atas dan bawah
(misalnya, -20 ° C sampai +100 ° C) di mana sensor mempertahankan akurasi tertentu tersebut. Banyak sensor perubahan dengan suhu dan fungsi transfer mereka bisa berubah secara signifikan. Elemen kompensasi khusus sering dimasukkan secara langsung ke dalam sensor atau menjadi sinyal ¬ sirkuit kondisi berfungsinya, untuk mengkompensasi kesalahan suhu. Cara termudah menentukan toleransi dari efek termal disediakan oleh konsep kesalahan-band, yang hanya band kesalahan yang dapat diterapkan lebih band suhu operasi. Sebuah band suhu dapat dibagi menjadi beberapa bagian, sedangkan band kesalahan secara terpisah ditentukan untuk setiap bagian. Sebagai contoh, sebuah sensor dapat ditentukan untuk memiliki akurasi ± 1% dalam rentang dari 0 ° C sampai 50 ° C, ± 2% dari -20 ° C hingga 0 ° C dan dari +50 ° C sampai 100 ° C , dan ± 3% di luar kisaran tersebut dalam batas yang ditentukan operasi dari -40 ° C sampai +150 ° C. Suhu juga akan mempengaruhi karakteristik dinamik, terutama ketika mereka em redaman taktik ¬ kental. Perubahan suhu yang relatif cepat dapat menyebabkan sensor untuk menghasilkan sinyal keluaran yang palsu. Sebagai contoh, sebuah sensor pyroelectric ganda dalam detektor gerakan tidak sensitif untuk perlahan-lahan berbagai suhu lingkungan. Namun, ketika suhu berubah dengan cepat, sensor akan menghasilkan arus listrik yang dapat diakui oleh sirkuit pengolahan sebagai respon yang valid untuk stimulus, sehingga menyebabkan deteksi positif palsu. Sebuah kesalahan pemanasan sendiri dapat ditentukan ketika sinyal eksitasi diserap oleh sebuah sensor dan perubahan suhu dengan sedemikian rupa sehingga dapat mempengaruhi akurasinya. Sebagai contoh, sebuah sensor suhu termistor memerlukan perjalanan arus listrik, menyebabkan disipasi panas dalam tubuh sensor. Tergantung pada kopling dengan lingkungan, suhu sensor 'dapat meningkat terhadap efek pemanasan sendiri. Hal ini akan mengakibatkan kesalahan dalam pengukuran temperatur karena thermistor sekarang bertindak sebagai sumber palsu tambahan energi panas. Kopling tergantung pada media di mana sensor beroperasi-kontak kering, cair, udara, dan sebagainya. Sebuah kopling terburuk masih mungkin melalui udara. Untuk termistor, produsen sering menentukan pemanasan sendiri kesalahan di udara, diaduk cair, atau media lainnya. Keandalan Keandalan adalah kemampuan sensor untuk melakukan fungsi yang diperlukan di bawah con ¬ menyatakan kondisi baik untuk jangka waktu lain. Hal ini dinyatakan dalam statistik sebagai probabilitas bahwa perangkat akan berfungsi tanpa kegagalan selama waktu yang ditentukan atau beberapa manfaat. Perlu dicatat bahwa kehandalan bukanlah karakteristik drift atau stabilitas kebisingan. Ini menentukan kegagalan, baik sementara atau permanen, melebihi batas kinerja sensor di bawah kondisi operasi normal. Keandalan merupakan syarat penting, namun, jarang ditentukan oleh produsen sensor. Mungkin, alasan untuk itu adalah tidak adanya ukuran yang umum diterima untuk istilah tersebut. Di Amerika Serikat, untuk perangkat elektronik banyak, prosedur untuk memprediksi in-service keandalan adalah MTBF (mean waktu antara kegagalan) perhitungan dijelaskan dalam MIL-HDBK-217 standar. Pendekatan dasar adalah untuk tiba pada tingkat MTBF untuk perangkat dengan menghitung tingkat kegagalan individu masing-masing komponen digunakan dan oleh anjak dalam jenis operasi perangkat akan melihat: suhu, stres, lingkungan, dan penyaringan tingkat (ukuran kualitas). Sayangnya, MTBF mencerminkan keandalan hanya secara tidak langsung dan sering hampir tidak ap ¬ plicable untuk penggunaan sehari-hari perangkat. Tes kualifikasi pada sensor yang dilakukan pada kombinasi dari kondisi yang paling buruk. Salah satu pendekatan (disarankan oleh MIL-STD-883) adalah 1000 h, dimuat pada suhu maksimum. Tes ini tidak memenuhi syarat untuk dampak penting seperti perubahan suhu yang cepat. Metode yang paling tepat pengujian akan menjadi kualifikasi hidup dipercepat. Ini adalah prosedur yang mengemulasi operasi sensor, menyediakan dunia nyata tekanan, tetapi mengompresi tahun ke minggu. Tiga gol berada di belakang tes: untuk membangun MTBF, untuk mengidentifikasi titik-titik kegagalan pertama yang kemudian dapat diperkuat dengan perubahan desain, dan untuk mengidentifikasi seumur hidup sistem secara keseluruhan praktis. Salah satu cara yang mungkin untuk kompres waktu adalah dengan menggunakan profil yang sama dengan yang sebenarnya beroperasi di ¬ ing siklus, termasuk pemuatan maksimum dan power-on,
power-off siklus, tetapi diperluas rentang tertinggi dan terendah lingkungan (suhu, kelembaban, dan tekanan). Batas tertinggi dan terendah harus secara substansial lebih luas dari operasi normal con ¬ kondisi baik. Karakteristik kinerja mungkin spesifikasi di luar, tapi harus kembali ke mereka bila perangkat dibawa kembali ke rentang operasi yang ditentukan.
Sensor A, tergantung pada aplikasinya, dapat dikenakan beberapa lingkungan lain ¬ efek mental yang berpotensi dapat mengubah performa atau mengungkap cacat tersembunyi. Di antara tes tambahan tersebut adalah: • Suhu Tinggi / kelembaban tinggi sementara sepenuhnya bertenaga listrik. Untuk di ¬ sikap, sensor dapat dikenakan suhu maksimum sebesar 85 90% RH dan disimpan pada kondisi ini untuk 500 jam. Tes ini sangat berguna untuk mendeteksi kontaminasi dan mengevaluasi integritas kemasan. Kehidupan sensor, beroperasi pada suhu ruang normal, sering dipercepat pada 85 ° C dan RH 85%, yang kadang-kadang disebut "85-85 tes." • Mesin guncangan dan getaran dapat digunakan untuk mensimulasikan lingkungan yang merugikan kondisi, terutama di obligasi evaluasi kawat, adhesi epoxy, dan sebagainya sebagainya. Sensor mungkin dijatuhkan untuk menghasilkan tingkat tinggi percepatan (sampai 3000g kekuatan). Tetes harus dilakukan pada sumbu yang berbeda. Getaran harmonis harus diterapkan pada sensor selama rentang yang meliputi frekuensi alaminya. Di militer Amerika Serikat standar 750, 2016 dan 2056 metode yang sering digunakan untuk uji mekanis. • Kondisi penyimpanan Ekstrim dapat disimulasikan, misalnya di +100 dan -40 ° C tetap menjaga sensor untuk setidaknya 1000 jam pada kondisi ini. Tes ini mensimulasikan kondisi penyimpanan dan pengiriman dan biasanya dilakukan pada nonoperAting perangkat. Batas-batas suhu atas dan bawah harus konsisten dengan sensor fisik alam. Sebagai contoh, sensor TGS piroelektrik diproduksi di masa lalu oleh Philips ditandai dengan suhu Curie dari +60 ° C. Ap ¬ proaching dan melampaui hasil ini suhu dalam kerusakan permanen sensitivitas. Oleh karena itu, suhu sensor tersebut tidak boleh melebihi +50 ° C, yang harus jelas ditentukan dan ditandai pada bahan kemasannya. Thermal shock atau bersepeda suhu (TC) yang menundukkan sensor untuk kondisi ekstrim alternatif. Sebagai contoh, mungkin akan berdiam selama 30 menit pada -40 ° C, lalu cepat-cepat pindah ke +100 ° C selama 30 menit, dan kemudian kembali ke dingin. Metode ini harus menentukan jumlah bersepeda, seperti 100 atau 1000. Tes ini membantu untuk mengungkap ikatan mati, ikatan kawat, koneksi epoxy, dan integritas kemasan. Untuk mensimulasikan kondisi laut, sensor dapat dikenakan untuk suasana semprot garam untuk waktu tertentu, (misalnya, 24 jam). Hal ini membantu untuk mengungkap ketahanan terhadap korosi dan cacat struktural. 2.19 Aplikasi Karakteristik Desain, berat, dan secara keseluruhan dimensi diarahkan ke daerah-daerah tertentu dari aplikasi. Harga mungkin menjadi masalah sekunder ketika keandalan sensor dan akurasi adalah penting. Jika sensor ditujukan untuk pendukung kehidupan senjata peralatan, atau pesawat ruang angkasa, harga yang tinggi dapat juga dibenarkan untuk menjamin akurasi tinggi dan kehandalan. Di sisi lain, untuk
rentang yang sangat luas dari aplikasi konsumen, harga sensor sering menjadi landasan dari sebuah desain. 2,20 Ketidakpastian Tidak ada yang sempurna di dunia ini, setidaknya dalam arti bahwa kita mengartikannya. Semua pasangan-rial tidak persis seperti yang kita pikir mereka. Pengetahuan kita bahkan yang paling murni dari bahan selalu perkiraan; mesin tidak sempurna dan tidak pernah menghasilkan per-fectly bagian identik sesuai dengan gambar. Semua pengalaman drift komponen yang berkaitan dengan lingkungan dan penuaan mereka; gangguan eksternal dapat memasuki sistem dan mengubah kinerja dan memodifikasi sinyal keluaran. Pekerja tidak konsisten dan faktor manusia hampir selalu hadir. Produsen melawan pertempuran abadi untuk keseragaman dan konsistensi proses, namun kenyataannya adalah bahwa setiap bagian yang dihasilkan tidak pernah ideal dan membawa ketidakpastian propertinya. Setiap sistem pengukuran terdiri dari banyak komponen, termasuk sensor. Jadi, tak peduli bagaimana accu ¬ tingkat pengukuran tersebut, hanya perkiraan atau estimasi nilai sebenarnya dari subyek jumlah tertentu untuk pengukuran, (yaitu stimulus atau ukur). Hasil pengukuran harus dipertimbangkan selesai hanya jika disertai dengan pernyataan kuantitatif dari ketidakpastiannya. Kami hanya tidak pernah bisa 100% yakin dari nilai diukur. Ketika melakukan pengukuran individu (sampel) dalam kondisi berisik kita mantan pect bahwa stimulus diwakili oleh sensor sebagai memiliki 'nilai s yang agak berbeda, sehingga kesalahan dalam pengukuran dinyatakan sebagai 8 = s '-s, (2,27) Perbedaan antara kesalahan ditentukan oleh Persamaan. (2,27) dan ketidakpastian harus selalu dipahami dengan jelas. Kesalahan dapat dikompensasikan untuk tingkat tertentu dengan memperbaiki komponen yang sistematis. Hasil seperti koreksi unknowably bisa sangat dekat dengan nilai sebenarnya tidak diketahui stimulus dan, dengan demikian, akan memiliki sangat kecil kesalahan. Namun, meskipun kesalahan kecil, ketidakpastian pengukuran mungkin sangat besar sehingga kita tidak bisa benar-benar percaya bahwa kesalahan memang yang kecil. Dengan kata lain, kesalahan adalah apa yang kita unknowably dapatkan ketika kita mengukur, sedangkan ketidakpastian adalah apa yang kita pikirkan seberapa besar kesalahan yang mungkin. Komite Internasional untuk Berat dan Ukuran (CIPM) menganggap bahwa kepastian ¬ un terdiri dari banyak faktor yang dapat dikelompokkan menjadi dua kelas atau jenis [2,3]: J: Mereka dievaluasi dengan metode statistik B: Mereka dievaluasi dengan cara lain. Divisi ini tidak jelas dan perbatasan antara tipe A dan B adalah agak ilusif. Umumnya, tipe A komponen ketidakpastian timbul dari efek acak, sedangkan komponen Tipe B timbul dari efek sistematis. Ketik ketidakpastian Sebuah umumnya ditentukan oleh {standar deviasi s, sama dengan akar kuadrat positif dari varians sf statistik diperkirakan dan jumlah yang terkait derajat kebebasan {V. Untuk komponen seperti itu, ketidakpastian standar U = {{S. Ketidakpastian baku mewakili setiap komponen ketidakpastian yang con ¬ upeti ketidakpastian hasil pengukuran. Evaluasi dari Tipe A ketidakpastian baku mungkin didasarkan pada setiap sta ¬ metode yang valid tistical untuk mengobati data. Contohnya adalah menghitung standar deviasi dari mean dari serangkaian pengamatan independen, menggunakan metode kuadrat terkecil agar sesuai kurva data untuk memperkirakan parameter kurva dan mereka stan ¬ dard penyimpangan. Jika situasi pengukuran terutama rumit, orang harus mempertimbangkan memperoleh bimbingan ahli statistik. Evaluasi ketidakpastian Tipe B standar biasanya didasarkan pada penilaian ilmiah menggunakan semua informasi relevan yang tersedia, yang mungkin termasuk yang berikut:
• Data pengukuran Sebelumnya • Pengalaman dengan atau pengetahuan umum dari perilaku dan properti yang relevan sensor, bahan, dan instrumen • Produsen spesifikasi • Data yang diperoleh selama kalibrasi dan laporan lainnya • Ketidakpastian ditugaskan untuk data referensi yang diambil dari buku pedoman dan manual Untuk panduan rinci untuk menilai dan menetapkan ketidakpastian standar orang harus berkonsultasi teks khusus (misalnya, referensi [4].). Ketika Tipe A dan Tipe B ketidakpastian dievaluasi, mereka harus com ¬ digabung untuk mewakili ketidakpastian baku gabungan. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode konvensional untuk menggabungkan standar deviasi. Metode ini sering disebut hukum propagasi ketidakpastian dan dalam bahasa sehari-hari dikenal sebagai "root-sum-of-kotak" (akar kuadrat dari jumlah-of-thekotak) Hal ini harus dilakukan untuk berbagai lingkungan ¬ tions kondisi, yang dapat mencakup suhu, kelembaban, tekanan atmosfir, variasi listrik, kebisingan ditransmisikan, penuaan, dan faktor lainnya. Tidak peduli seberapa akurat pengukuran setiap individu dibuat, (yaitu, seberapa dekat suhu diukur adalah suhu sebenarnya dari objek), orang tidak pernah dapat yakin bahwa itu memang akurat. Ketidakpastian standar gabungan dari 0.068 ° C tidak berarti bahwa kesalahan pengukuran tidak lebih dari 0.068 ° C. Itu hanya nilai standar deviasi, dan jika pengamat memiliki cukup kesabaran, ia mungkin menemukan bahwa kesalahan individu mungkin jauh lebih besar. Kata "ketidakpastian" pada dasarnya berarti bahwa ketidakpastian hasil pengukuran adalah perkiraan dan umumnya tidak memiliki batas yang jelas.
