Einzelunsicherheiten

Einzelunsicherheiten bezeichnen die einzelnen Beiträge zur Gesamtheit der Messunsicherheit eines Messergebnisses. In der Metrologie werden sie als Standardunsicherheiten der Eingangsgrößen eines Messmodells beschrieben, zum Beispiel bei einer Messgröße x = f(y1, y2, …, yn). Jede Eingangsgröße y_i besitzt eine Standardunsicherheit u(y_i), die aus Typ-A-Informationen (statistische Auswertung wiederholter Messungen) oder Typ-B-Informationen (Kalibrierungsdaten, Herstellervorgaben, Erfahrungswerte) abgeleitet wird. Die Einzelunsicherheiten dienen dazu, die Unsicherheit des Endergebnisses transparent nachzuvollziehen.

Die Einzelunsicherheiten werden in der Regel quadratisch summiert, um die kombinierte Standardunsicherheit u_c zu erhalten: u_c^2 = sum_i u(y_i)^2, sofern keine Abhängigkeiten vorliegen. Sind Korrelationen zwischen y_i bekannt, müssen Kovarianzen berücksichtigt werden: u_c^2 = sum_i sum_j cov(y_i, y_j).

Zur Angabe der Zuverlässigkeit eines Messergebnisses wird die kombinierte Standardunsicherheit u_c mit einem Abdeckfaktor k multipliziert, U = k u_c, üblicherweise k = 2 für eine ungefähre 95%-Abdeckung. Die Vorgehensweise folgt dem Grundsatz des GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement).

Beispiele: Bei einer Temperaturmessung umfassen typische Einzelunsicherheiten Auflösung des Messgeräts, Kalibrierungsfehler, Drift, Umgebungsbedingungen und Referenzstandards. In komplexeren Messgrößen kann die Verteilung nichtlinearer Abhängigkeiten durch Monte-Carlo-Simulationen oder andere Modelle abgebildet werden.