測定の不確かさに不安はありますか？
測定の不確かさの基本を理解しましょう
測定の不確かさについては、校正の専門家の間では頻繁に議論されていますが、センサのユーザにはあまり浸透していないように見受けられます。
初心者ユーザは、メーカによる校正証明書を絶対的な真実として受入れます。しかし、校正証明書を詳しく調べると、校正機関が実際には許容範囲を提供していることがわかります。この範囲内に値が「確実に」存在し、通常は統計的確率分布ステートメントが校正証明書に含まれます。この遍在的かつ予想される範囲は通常、±X％の許容誤差、すなわち不確かさとして表されます。
実際、何年もの間ISO 9001認証を取得しているが、これまで尋ねられたことがないため、不確かさを知る必要性は「新しく導入された」項目だと認識されているユーザもいます。しかし、これらのユーザは、運よく認証を取得できたか、または知らないうちに要件を満たしていたと考えられます。第4条11項1号は、「…測定の不確かさを確実に把握し、必要な測定能力を満たすような方法で機器を使用するものとする」と規定しています。そのため今回は、基準標準との比較による加速度計の校正に関連する測定の不確かさを理解することを目標とします。
このタイプの加速度計校正（ISO 16063-21に準拠）では、不確かさの原因が多くあります。不確かさの原因は、主に２つに分類できます：１．校正ごとに偏差をもたらすランダムな不確かさ ２．すべての校正の結果に一貫した偏差を引き起こすシステミックまたはバイアスの不確かさ。次の表は、複素周波数応答測定の振幅に対するこれらのさまざまな不確かさの原因の一部を示しています。ここにはリストされていませんが、位相に関する不確かさ寄与計算表もあります。
表１：一般的な不確かさの原因と一般的な挙動
| 不確かさの原因 | 挙動 |
|---|---|
| 基準センサ／シグナルコンディショナ不確かさ | システミック |
| コンディショニングアンプゲイン | システミックとランダム |
| 電圧比測定 | システミックとランダム |
| 横振動、ゆれ振動、曲げ振動 | ランダム |
| 温度影響 | ランダム |
任意の測定（または校正）に対して計算される不確実性は、１％未満（優良）、数％（一般的）、１桁後半または２桁のパーセンテージ（悪い）のうちいずれかです。加速度計の校正における測定の不確かさが優良なのは、レーザー測定を利用した１次校正システムです。測定プロセスと不確かさにおけるいくつかの重要なポイントを無視する「自家製」校正システムは、しばしば許容できない不確かさを示します。
結局のところ、全体的な不確かさの合計を左右する項目はいくつかあります。どのような項目があるのかご存知でしょうか？次回以降は、これらの不確かさの原因を調べて相対的な寄与度を検討し、不確かさの原因となるエラーを抑制するための方法について説明します。