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測量不確定度誤差的區(qū)別

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  • 發(fā)布時(shí)間:2013/9/18 10:10:27
  • 作者:銀河電氣

  測量不確定度和誤差是計(jì)量學(xué)中研究的基本命題,也是計(jì)量測試人員經(jīng)常運(yùn)用的重要概念之一。它直接關(guān)系著測量結(jié)果的可靠程度和量值傳遞的準(zhǔn)確一致。然而很多人由于概念不清,很容易將二者混淆或誤用,本文結(jié)合學(xué)習(xí)《測量不確定度評(píng)定與表示》的體會(huì),著重談?wù)劧咧g的不同之處。首先要明確的是測量不確定度與誤差二者之間概念上的差異。
  測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評(píng)定。它按某一置信概率給出真值可能落入的區(qū)間。它可以是標(biāo)準(zhǔn)差或其倍數(shù),或是說明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬。它不是具體的真誤差,它只是以參數(shù)形式定量表示了無法修正的那部分誤差范圍。它來源于偶然效應(yīng)和系統(tǒng)效應(yīng)的不完善修正,是用于表征合理賦予的被測量值的分散性參數(shù)。不確定度按其獲得方法分為A、B兩類評(píng)定分量。A類評(píng)定分量是通過觀測列統(tǒng)計(jì)分析作出的不確定度評(píng)定,B類評(píng)定分量是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或其他信息進(jìn)行估計(jì),并假定存在近似的“標(biāo)準(zhǔn)偏差”所表征的不確定度分量。
  誤差多數(shù)情況下是指測量誤差,它的傳統(tǒng)定義是測量結(jié)果與被測量真值之差。通常可分為兩類:系統(tǒng)誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的,它應(yīng)該是一個(gè)確定的值,但由于在絕大多數(shù)情況下,真值是不知道的,所以真誤差也無法準(zhǔn)確知道。我們只是在特定的條件下尋求最佳的真值近似值,并稱之為約定真值。

  雖然測量不確定度與誤差有著以上種種不同,但它們?nèi)源嬖谥芮械穆?lián)系。不確定度的概念是誤差理論的應(yīng)用和拓展,而誤差分析依然是測量不確定度評(píng)估的理論基礎(chǔ),在估計(jì)B類分量時(shí),更是離不開誤差分析。例如測量儀器的特性可以用最大允許誤差、示值誤差等術(shù)語描述。在技術(shù)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定的測量儀器允許誤差的極限值,稱為“最大允許誤差”或“允許誤差限”。它是制造廠對某種型號(hào)儀器所規(guī)定的示值誤差的允許范圍,而不是某一臺(tái)儀器實(shí)際存在的誤差。測量儀器的最大允許誤差可在儀器說明書中查到,用數(shù)值表示時(shí)有正負(fù)號(hào),通常用絕對誤差、相對誤差、引用誤差或它們的組合形式表示。例如土0.1PV,土1%等。測量儀器的最大允許誤差不是測量不確定度,但可以作為測量不確定度評(píng)定的依據(jù)。測量結(jié)果中由測量儀器引入的不確定度可根據(jù)該儀器的最大允許誤差按B類評(píng)定方法評(píng)定。又如測量儀器的示值與對應(yīng)輸入量的約定真值之差,為測量儀器的示值誤差。對于實(shí)物量具,示值就是其標(biāo)稱值。通常用高一等級(jí)測量標(biāo)準(zhǔn)所提供的或復(fù)現(xiàn)的量值,作為約定真值(常稱校準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值)。在檢定工作中,當(dāng)測量標(biāo)準(zhǔn)給出的標(biāo)準(zhǔn)值的擴(kuò)展不確定度為被檢儀器最大允許誤差的1/3~1/10時(shí),且被檢儀器的示值誤差在規(guī)定的最大允許誤差內(nèi),則可判為合格。

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