檢測(cè)儀器測(cè)量誤差的和測(cè)量不確定度的不同點(diǎn)

    測(cè)量不確定度與誤差的研究是計(jì)量的基本命題,也是測(cè)試人員經(jīng)常使用的一個(gè)重要概念。它直接關(guān)系著測(cè)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(cè)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(cè)量不確定度與誤差二者之間概念上的差異。

    測(cè)量不確定度表征被測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量誤差，它的傳統(tǒng)定義是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)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(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。

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

  
    一.評(píng)定結(jié)果的區(qū)別：
   測(cè)量不確定度是無符號(hào)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(shí)驗(yàn)、資料、經(jīng)驗(yàn)等信息進(jìn)行評(píng)定，可以通過A，B兩類評(píng)定方法定量確定；
   測(cè)量誤差為有正號(hào)或負(fù)號(hào)的量值，其值為測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)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(shí)，只可得到其估計(jì)值。

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

    三.對(duì)測(cè)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(jì)的值，它不是指具體的、確切的誤差值，雖可估計(jì)，但卻不能用以修正量值，只可在已修正測(cè)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(jì)值如果已知?jiǎng)t可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，得到已修正的測(cè)量結(jié)果。
    一個(gè)量值經(jīng)修正后，可能會(huì)更靠近真值，但其不確定度不但不減小，有時(shí)反而會(huì)更大。這主要還是因?yàn)槲覀儾荒艽_切的知道真值為多少，僅能對(duì)測(cè)量結(jié)果靠近或離開真值的程度進(jìn)行估計(jì)而已。

    四.影響因素的區(qū)別：
   測(cè)量不確定度由人們經(jīng)過分析和評(píng)定得到，因而與人們對(duì)被測(cè)量、影響量及測(cè)量過程的認(rèn)識(shí)有關(guān)；
   測(cè)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(shí)程度而改變；
   因此，在進(jìn)行不確定度分析時(shí)，應(yīng)充分考慮各種影響因素，并對(duì)不確定度的評(píng)定加以驗(yàn)證。否則由于分析估計(jì)不足，可能在測(cè)量結(jié)果非常接近真值（即誤差很?。┑那闆r下評(píng)定得到的不確定度卻較大，也可能在測(cè)量誤差實(shí)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(cè)量不確定度不確定度分量評(píng)定時(shí)一般不必區(qū)分其性質(zhì)，若需要區(qū)分時(shí)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(cè)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(cè)量情況下的理想概念。

    雖然測(cè)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(duì)誤差理論誤差分析仍是測(cè)量不確定度評(píng)估的理論基礎(chǔ)、B類成分的估計(jì),也離不開誤差分析。如測(cè)量?jī)x器的特性可以使用最大允許誤差值的誤差,術(shù)語(yǔ)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(cè)量?jī)x器,稱為“最大允許誤差”或“允許誤差范圍”。它是制造廠對(duì)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(cè)量?jī)x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(duì)誤差、相對(duì)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(cè)量?jī)x器的最大允許誤差不是測(cè)量不確定度，但可以作為測(cè)量不確定度評(píng)定的依據(jù)。測(cè)量結(jié)果中由測(cè)量?jī)x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(cè)量?jī)x器的示值與對(duì)應(yīng)輸入量的約定真值之差，為測(cè)量?jī)x器的示值誤差。對(duì)于實(shí)物量具，示值就是其標(biāo)稱值。通常用高一等級(jí)測(cè)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(cè)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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