Mittausvirheet

Mittausvirheet ovat poikkeamia mitatun suureen arvon ja sen todellisen tai referenssiarvon välillä. Ne ovat yleisiä kaikissa mittauksissa ja voivat johtua sekä itse mittausvälineestä että mittaustilanteesta. Mittausvirheet jaotellaan yleensä systemaattisiin virheisiin, joita voidaan jossain määrin ennakoida ja korjata, sekä satunnaisiin virheisiin, jotka aiheutuvat mittausprosessin sattumanvaraisista vaihteluista.

Systemaattiset virheet johtuvat esimerkiksi kalibroinnin puutteesta, mittausmenetelmän vinoutuneisuudesta, ympäristötekijöistä (lämpötila, paine, kosteus) tai mittaajan toiminnasta. Ne esiintyvät samalla tavalla jokaisessa mittauksessa ja voivat aiheuttaa pysyvän vinouden tulokseen. Satunnaiset virheet syntyvät mittakaavan resoluution rajoista, instrumentin kohinasta ja muista vaihteluista, ja ne ilmenevät tulosten hajontana. Lisäksi on puhuttava suurista, poikkeuksellisista virheistä (gross errors), jotka johtuvat inhimillisestä virheestä tai virheellisestä mittausprosessista ja joita voidaan hallita toistamalla mittaus tai poistamalla virheellinen tulos.

Mittausvirheet vaikuttavat sekä tuloksen tarkkuuteen että luotettavuuteen; olennaista on epävarmuuden arviointi, joka kuvaa sekä systemaattisten että satunnaisten virheiden mahdollisia vaikutuksia. Epävarmuutta arvioidaan muun muassa toistomittauksilla, kalibroinneilla, lähteiden analysoinnilla ja tilastollisilla menetelmillä sekä tulosten yhdistämisellä.

Mittausvirheen hallinta perustuu kalibrointiin ja traceabilityyn, standardien noudattamiseen, mittausolosuhteiden kontrolliin sekä huoltoon ja tarkistuksiin. Raportoitaessa tulokset liitetään epävarmuusarvio, jotta luotettavuutta voidaan ymmärtää ja tulosten vertailu on mahdollista eri ajankohtina tai välineillä. Mittausvirheitä ymmärtämällä ja hallitsemalla parannetaan laadunvarmistusta ja tiedon luotettavuutta.