ความคลาดเคลื่อนและความเที่ยงตรงในการวัด

ความคลาดเคลื่อน

ความคลาดเคลื่อน หมายถึง “ผลต่างระหว่างค่าที่วัดได้ และค่าที่แท้จริง” สาเหตุของความคลาดเคลื่อนเกิดได้จาก วิธีการวัดจากเครื่องวัดและสภาพแวดล้อมในการวัด ดังนั้นเราต้องศึกษาวิธีการวัดตามคู่มือของเครื่องวัดและตรวจวัดให้ถูกต้องและเข้าใจความละเอียดถูกต้องของเครื่องวัดที่เราใช้งาน

เครื่องวัดต่าง ๆ มีการกำหนดสภาวะแวดล้อมในการใช้งาน เราต้องระมัดระวังการใช้เครื่องมือวัดต้องเป็นไปตามที่เครื่องระบุ มิฉะนั้นค่าที่วัดได้จะเกิดความคลาดเคลื่อนขึ้นได้

ความหมายที่ควรรู้จัก

1. Range  หมายถึง ช่วงของปริมาณที่สามารถวัดได้ด้วยเครื่องวัด
2. Span & Full Scale  หมายถึง ผลต่างระหว่างค่าสูงสุดกับค่าต่ำสุดของ Range
3. ความละเอียด (Resolution, Least Count) บอกถึงค่าการวัดที่เล็กที่สุดที่เครื่องมือวัดจะแสดงผลได้ ตัวอย่างเช่น หาก Rang เท่ากับ -50 0C ถึง 200 0C แล้ว Span จะเท่ากับ 250 0C
4. ค่าความคลาดเคลื่อน แสดงได้หลายวิธีดังต่อนี้

• • แสดงเป็นตัวเลข ถ้าความแม่นของเครื่องมือวัดอุณหภูมิเป็น ± 20C ค่าความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัดมีค่า ± 20C สำหรับการวัดทุกครั้ง
  • แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของการอ่านเต็มสเกล (Full-scale) ถ้าความแม่นของเครื่องมือวัดเป็น ± 5% FS ของการอ่านเต็มสเกล 5V ค่าความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัดนี้มีค่า ± 0.25 V สำหรับการวัดทุกครั้ง
  • แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของช่วงการวัด (Span) ถ้าความแม่นของเครื่องมือวัดความดันเป็น ± 3% ระหว่างช่วงการวัด 20-50 psi ค่าความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัดนี้มีค่า ± 0.9 psi สำหรับการวัดทุกครั้ง
  • แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าที่อ่านได้ ถ้าความแม่นของเครื่องมือวัดเป็น ± 5% การอ่านค่าที่วัดได้ 2 V จะมีค่าความคลาดเคลื่อน ± 0.1 V

ความเที่ยงตรง

ความแม่น (Accuracy) คือ ความสามารถของอุปกรณ์ที่จะให้ค่าที่ใกล้เคียงกับค่าตามจริงได้เพียงใด ค่าความแม่นของอุปกรณ์สามารถทราบได้เมื่อเรานำอุปกรณ์นั้นไปสอบเทียบ (Calibrate) ผลต่างระหว่างค่าที่อ่านได้และค่าจริงก็คือความคลาดเคลื่อน (Error) ถ้าเปรียบเทียบกับการยิงปืน ความแม่นยำหมายถึง ความสามารถในการยิงปืนที่แม่นเข้าเป้าตรงกลาง

ความเที่ยง (Precision) คือ ความสามารถของอุปกรณ์ที่จะอ่านค่าๆเดียว ภายใต้สภาพการทำงานเดียวกัน ซ้ำกันหลายๆครั้ง ค่าความเที่ยง (Precision) จะไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับค่าความแม่น (Accuracy) ถ้าเปรียบเทียบกับการยิงปืน ความเที่ยงคือ ความสามารถในการยิงปืนหลายครั้งโดยให้วิถีกระสุนเกาะกลุ่มกันการทดสอบค่าความเที่ยงนั้น ถ้าเป็นการทดสอบในช่วงสั้นๆจะเรียกค่าที่วัดได้ว่า Repeatability ถ้าเป็นการทดสอบในช่วงระยะเวลาที่นานจะเรียกค่าที่วัดได้ว่า Reproducibility

ความเที่ยงสูง ความแม่นต่ำ

ความเที่ยงต่ำ ความแม่นสูง

ความเที่ยงสูง ความแม่นสูง

รูปแสดงความเที่ยงและความแม่นยำ

TIP : ต้องเลือกการวัดให้ถูกต้อง

 

ที่มาจากหนังสือ : กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2555) บทที่2 ความคลาดเคลื่อนและความเที่ยงตรงในการวัด In คู่มือการวิเคราะห์การอนุรักษ์พลังงานสำหรับวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อม (pp. 2-9 - 2-10)