دسته: عدم قطعیت اندازه گیری

چکیده

عدم قطعیت یک عامل همراه با نتیجه اندازه گیری‏ است که محدوده مقادیری را معین می‌کند که نتیجه اندازه گیری‏ می‌تواند داشته باشد و مقدار آن نشان‌دهنده سطح اطمینانی است که مقدار واقعی مورد اندازه گیری‏ شده در محدوده تعیین شده، قرار می‌گیرد. مطابق با الزامات استاندارد بین‌المللی نظیر ISO/IEC 17025، تمامی مراکز انجام کالیبراسیون و بسیاری از مراکز آزمایشگاهی در زمان صدور گواهینامه‌های کالیبراسیون و نتایج آزمون، باید عدم‌قطعیت مربوط به آن‌ها را گزارش نمایند.

یکی از روش‌های رایج محاسبه عدم قطعیت روش ارائه شده در “راهنمای بیان عدم قطعیت در اندازه‌گیری‏” GUM‌ است. این روش با فرض اینکه کمیت خروجی از توزیع نرمال یا t تبعیت می‌کند، بنا نهاده شده است. در مواردیکه تابع چگالی احتمال کمیت خروجی اندازه گیری‏ از توزیع نرمال یا t فاصله زیادی دارد و همچنین در مواردی که مدل خطی برای سیستم اندازه گیری‏ کفایت نمی‌کند، روش GUM کارایی خود را از دست می‌دهد. اخیراً برای مواردی که این روش کارایی لازم را ندارد، راهنمایی برای محاسبه عدم قطعیت با استفاده از روش مونت کارلو توسط «کمیته مشترک برای راهنمایی در زمینه اندازه شناسی» (JCGM) منتشر شده است.

بر این اساس در این مقاله به تشریح نحوه ارزیابی و محاسبه ‏عدم قطعیت با استفاده از روش مونت کارلو پرداخته می‌شود. ‏بدین منظور ابتدا نحوه محاسبه عدم قطعیت به روش رایج  ‏GUM تشریح خواهد شد و کاستی‌های این روش‌ در ‏محاسبه عدم قطعیت بیان می‌شود. در ادامه روش مونت کارلو ‏به عنوان روشی نوین و بسیار کارآمد در محاسبه عدم قطعیت معرفی شده و مراحل محاسبه عدم قطعیت با این ‏روش بیان می‌شود. سپسمقایسه‌ای بین روش GUM و مونت کارلو در محاسبه عدم قطعیت اندازه گیری ارائه و ویژگی‌‌های روش مونت کارلو نسبت به روش GUM بیان می‌شود. در پایان نیز یک مطالعه موردی جهت ‏تعیین عدم قطعیت اندازه گیری‏ در کالیبراسبون دستگاه ‏میکروسکوپ نیروی اتمی ‏‎(AFM)‏ با استفاده از روش مونت ‏کارلو ارائه می‌شود.‏