1. Absolute Unsicherheit
Dies ist die tatsächliche Unsicherheit eines Messwerts, der mit einem bestimmten Gerät abgelesen wird. Der Wert hängt vom verwendeten Gerät ab.
Beispiel: Die Toleranz einer 25-ml-Pipette.
Die Toleranz kann auf der Seite der Pipette wie folgt angegeben werden: ± 0,26 ml bei 20ºC.
Das bedeutet, dass, wenn die Pipette exakt nach den Anweisungen des Herstellers bei 20ºC verwendet wird, eine intrinsische Ungenauigkeit zwischen + 0,26 ml und - 0,26 ml besteht.
In diesem Fall sollten Sie eine Bewertung vornehmen, die auf der Genauigkeit basiert, die Sie bei der Verwendung des Geräts zu messen glauben. Vorsicht ist geboten.
Beispiel: Ablesen einer Bürette.
Die 50-ml-Bürette hat keinen Toleranzwert auf der Seite eingeschrieben.
Der kleinste Teilstrich auf der Skala beträgt 0,1 ml. Es ist vernünftig anzunehmen, dass Sie die Messung des Flüssigkeitsstands bei der Hälfte der kleinsten Skala, also 0,05 ml, abschätzen können. Das bedeutet, dass jeder Messwert als [Ihr Wert] ± 0,05 ml angegeben werden sollte.
Denken Sie daran, dass Sie bei der Verwendung einer Bürette ZWEI Ablesungen vornehmen müssen. Jede Ablesung hat eine Unsicherheit von ± 0,05 ml, sodass die Gesamtunsicherheit 0,05 + 0,05 =± 0,1 ml beträgt.
Digitale elektronische Messgeräte wie elektronische Waagen berechnen den Messwert für den Bediener. ABER sie müssen die Dezimalstelle nach der letzten Dezimalstelle der Anzeige elektronisch runden.
Eine elektronische Waage, die auf zwei Dezimalstellen misst, berechnet die zweite Dezimalstelle anhand des Werts der dritten Dezimalstelle (nicht gesehen). Wenn die dritte Dezimalstelle gleich oder größer als 5 ist, rundet die Waage die zweite Dezimalstelle auf. Wenn die dritte Dezimalstelle gleich oder kleiner als 4 ist, bleibt die zweite Dezimalstelle unverändert.
Beispiel: Eine elektronische Waage zeigt 27,53 g an.
Es ist möglich, dass der tatsächliche Messwert (wie von der Waage gemessen) so niedrig wie 27,525 g ist. In diesem Fall hat die Waage den Messwert aufgerundet, so dass die letzte Dezimalstelle 3 ist.
Es ist auch möglich, dass der von der Waage gemessene tatsächliche Wert so hoch wie 27,534 g ist. In diesem Fall wäre die zweite Dezimalstelle 3.
Folglich liegt der Wertebereich, den die Waage ablesen könnte, zwischen 27,525 g und 27,534 g.
Diese Unsicherheit wird als 27,53 ± 0,005 g aufgezeichnet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es drei Möglichkeiten gibt, einen absoluten Wert für eine Unsicherheit zu erhalten:
1. Direkt aus dem Messinstrument.
2. Durch Beurteilen der unternommenen Tätigkeit.
3. Ausgehend von der "fehlenden" Dezimalstelle in numerischen Erhebungen
2. Prozentsatz der Unsicherheit
Ein Prozentsatz ist per Definition ein Wert über einen potenziellen Hunderter.
Ein Prozentsatz wird berechnet, indem man den absoluten Fehler einer Messung nimmt und ihn durch den Wert der Messung selbst teilt. Dieses Ergebnis wird dann mit hundert multipliziert.
Ein einzelner Messwert kann keine prozentuale Unsicherheit haben, aber ein Messwert wie Volumen, Zeit oder Masse kann eine solche haben. Mit anderen Worten: Die einmalige Ablesung einer Bürette kann nicht als prozentuale Unsicherheit ausgedrückt werden, während die absolute Unsicherheit des von der Bürette gemessenen Volumens eine prozentuale Unsicherheit hat.
Beispiel: Berechnen Sie den Prozentsatz der Unsicherheit, wenn 24,2 ml aus einer Bürette abgegeben werden.
Die Bürette benötigt zwei Ablesungen, die Anfangsablesung und die Endablesung. Das abgegebene Volumen erhält man, indem man die Anfangsablesung von der Endablesung subtrahiert.
- Anfangsablesung: 0,00 ml
- Endablesung: 24,20 ml
- Abgegebenes Volumen: 24,20 ml
In jeder Ablesung gibt es eine Unsicherheit von ± 0,05. Die gesamte absolute Unsicherheit beträgt ± 0,1 ml.
Der Prozentsatz der Unsicherheit = (0,1/24,2) x 100= 0,41% Unsicherheit