檢測儀器測量誤差的和測量不確定度的不同點(diǎn)

    測量不確定度與誤差的研究是計量的基本命題,也是測試人員經(jīng)常使用的一個重要概念。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)《測量不確定度評定與表示》的體會，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兩類評定分量。A類評定分量是通過觀測列統(tǒng)計分析作出的不確定度評定，B類評定分量是依據(jù)經(jīng)驗或其他信息進(jìn)行估計，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?？煞譃閮深悾合到y(tǒng)誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的，它應(yīng)該是一個確定的值，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。

    通過對概念的理解，我們可以看出測量不確定度與測量誤差的主要有以下幾方面區(qū)別：

  
    一.評定結(jié)果的區(qū)別：
   測量不確定度是無符號的參數(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或置信區(qū)間的半寬表示，由人們根據(jù)實驗、資料、經(jīng)驗等信息進(jìn)行評定，可以通過A，B兩類評定方法定量確定；
   測量誤差為有正號或負(fù)號的量值，其值為測量結(jié)果減去被測量的真值，由于真值未知，往往不能準(zhǔn)確得到，當(dāng)用約定真值代替真值時，只可得到其估計值。

    二.評定目的的區(qū)別：
   測量不確定度為的是表明被測量值的分散性；
   測量誤差為的是表明測量結(jié)果偏離真值的程度。 

    三.對測量結(jié)果修正的區(qū)別：
   “不確定度”一詞本身隱含為一種可估計的值，它不是指具體的、確切的誤差值，雖可估計，但卻不能用以修正量值，只可在已修正測量結(jié)果的不確定度中考慮修正不完善而引入的不確定度；
而系統(tǒng)誤差的估計值如果已知則可以對測量結(jié)果進(jìn)行修正，得到已修正的測量結(jié)果。
    一個量值經(jīng)修正后，可能會更靠近真值，但其不確定度不但不減小，有時反而會更大。這主要還是因為我們不能確切的知道真值為多少，僅能對測量結(jié)果靠近或離開真值的程度進(jìn)行估計而已。

    四.影響因素的區(qū)別：
   測量不確定度由人們經(jīng)過分析和評定得到，因而與人們對被測量、影響量及測量過程的認(rèn)識有關(guān)；
   測量誤差是客觀存在的，不受外界因素的影響，不以人的認(rèn)識程度而改變；
   因此，在進(jìn)行不確定度分析時，應(yīng)充分考慮各種影響因素，并對不確定度的評定加以驗證。否則由于分析估計不足，可能在測量結(jié)果非常接近真值（即誤差很?。┑那闆r下評定得到的不確定度卻較大，也可能在測量誤差實際上較大的情況下，給出的不確定度卻偏小。

    五.按性質(zhì)區(qū)分上的區(qū)別：
   測量不確定度不確定度分量評定時一般不必區(qū)分其性質(zhì)，若需要區(qū)分時應(yīng)表述為：“由隨機(jī)效應(yīng)引入的不確定度分量”和“由系統(tǒng)效應(yīng)引入的不確定度分量”；
   測量誤差按性質(zhì)可分為隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差兩類，按定義隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差都是無窮多次測量情況下的理想概念。

    雖然測量不確定度與誤差有多種不同的以上,但他們?nèi)匀挥忻芮械穆?lián)系。不確定性的概念的應(yīng)用情況和發(fā)展前景,并對誤差理論誤差分析仍是測量不確定度評估的理論基礎(chǔ)、B類成分的估計,也離不開誤差分析。如測量儀器的特性可以使用最大允許誤差值的誤差,術(shù)語描述。在技術(shù)上的技術(shù)規(guī)范、程序文件規(guī)定的允許誤差范圍測量儀器,稱為“最大允許誤差”或“允許誤差范圍”。它是制造廠對某種型號儀器所規(guī)定的示值誤差的允許范圍，而不是某一臺儀器實際存在的誤差。測量儀器的最大允許誤差可在儀器說明書中查到，用數(shù)值表示時有正負(fù)號，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類評定方法評定。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。對于實物量具，示值就是其標(biāo)稱值。通常用高一等級測量標(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，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。
 

推薦產(chǎn)品：臭氧老化試驗箱