測量誤差與不確定度之間的區別
發布時間:2018-07-16 10:54 瀏覽(lǎn)次(cì)數:37
在(zài)測量過程中榴莲APP官网下载入口常說:誤差,以及影像影像誤差的不確定度,測量不(bú)確定(dìng)度和誤差是計量學中研究的基本命題,也是計量測試人員經常運用的重(chóng)要概念之一。它直接關係著測量結果的可(kě)靠程度和量值傳遞(dì)的準確一致。然而很多人由於(yú)概念不清,很容易將(jiāng)二者混淆或誤用,本文結合學習《測量不確定度評定與表示》的體會,著重談談二者之間的不同之處。
首先(xiān)要(yào)明(míng)確的是測量不確定度(dù)與誤差二者之間概念上的差異。
測量不確(què)定(dìng)度表征被測量的真值所處量值範圍的評定。它按某(mǒu)一(yī)置信概率給出真值可能落入的區間。它可以是標準差(chà)或(huò)其倍數(shù),或是說明了置信(xìn)水準的區間的半(bàn)寬。它不是具體的真誤差,它隻是以參數形式定量(liàng)表示了無法修正的那部分誤差範(fàn)圍。它來(lái)源於偶然(rán)效(xiào)應和係統效(xiào)應(yīng)的不完善修正,是用於表征合理賦予的被(bèi)測量值的分散性參數。不確(què)定度按其獲得方法分為A、B兩類評(píng)定分量。A類評定分量是通過觀測列統計分析作出的(de)不(bú)確定度評定,B類評定分量是依據經(jīng)驗或其他信息進行估計,並假定存在近似的“標準偏差”所表征的不確定度分量。
誤差多數情況下是(shì)指測量誤(wù)差,它的傳統定義是測量結果與(yǔ)被測量真值之差。通常可分(fèn)為兩類:係統誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的,它應該是一個確定的值,但由於(yú)在絕大多數情況下,真(zhēn)值是不知道的,所以真誤差(chà)也無法準確知道。榴莲APP官网下载入口隻是在特定的條(tiáo)件下尋求最佳的真值(zhí)近似值,並稱之為約定真值。
通過對(duì)概念的理解,榴莲APP官网下载入口可以看出測量不確定度與(yǔ)測量誤差的主要有以下幾(jǐ)方(fāng)麵區別:
一(yī).評定目(mù)的的區別:
測量(liàng)不確定度為的是表明被測量值的(de)分散性;
測量誤差為的是表明測量結果偏離真值的程度。
二.評定結(jié)果的區(qū)別:
測量不確定度是無符號(hào)的參數,用標準差或標(biāo)準差的倍數或置信(xìn)區間的(de)半寬表示,由人們根據實驗、資料、經驗等信息進行評定,可以通(tōng)過A,B兩類評定方法定量確定;
測量誤差為有正號或負號的量值,其值為測量結果(guǒ)減去被測量的(de)真值,由於真值未知,往往不能準確(què)得到,當用約定真值代替真值時(shí),隻可得到其(qí)估計值。
三(sān).影響因素的區別:
測量不確定度由人們經過分析和評定得到(dào),因而與人們對被測(cè)量、影響量及測量過程的(de)認識有(yǒu)關;
測量誤差是客觀存在的,不受外界因素的影響,不以人的認識(shí)程度而改(gǎi)變;
因此,在進行不確定度分析時,應充分考慮各(gè)種影響因素,並對不確定度的評定加以驗證。否則由於分析估計不足,可能在測(cè)量結果非常(cháng)接近真值(即誤差很小)的(de)情況下評定得到(dào)的(de)不確定度卻較大,也可能在測量誤差實際上較大(dà)的情況下(xià),給出的不確定度卻偏小(xiǎo)。
四.按性質區分上的區別:
測量不確定度不確定度(dù)分量評定時一般不必區分其性質,若需要區分時應表述為:“由隨機效應引入的不確定度分量”和“由係統效應引入的不(bú)確定度分量”;
測(cè)量誤差按性質可分(fèn)為隨機誤差和係統誤差兩類,按定義(yì)隨機(jī)誤差和係統誤差都(dōu)是無窮多次測量情況(kuàng)下的理想概念。
五.對測量結果修正(zhèng)的區別:
“不確定度”一詞本身隱含為一種可估(gū)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(yǐ)修正量值(zhí),隻(zhī)可在已修正測量結果的不確定度中考慮修正不完善而引入(rù)的不確定度(dù);
而係統誤差的估(gū)計(jì)值如果(guǒ)已知則可以對測量結果進行修正,得到已修正的測量結果。
一個量值經修正後,可能會更靠近真值,但其不確定度不但不減小(xiǎo),有時反而會更大。這主要還是因為榴莲APP官网下载入口不能確切的知道真值為多少,僅能對測量結果靠近或離(lí)開真值的(de)程(chéng)度進行估計而已。
雖然(rán)測量不確(què)定度(dù)與誤差有著以上種種不同,但它們仍(réng)存在著密切的聯(lián)係。不確定度的概念是誤(wù)差理論的應用和(hé)拓展(zhǎn),而誤差(chà)分析(xī)依然是測量不確定度評(píng)估的理論基礎,在估計B類分量時,更是離不開(kāi)誤差分析。例如測(cè)量儀器的特性(xìng)可以用最大允許誤差(chà)、示值誤差等術語描述。在技術規範、規程中規定的測量儀器允(yǔn)許(xǔ)誤差的極限值,稱為“最大允許(xǔ)誤差”或“允許誤差限”。它是製造廠對某種型號(hào)儀(yí)器所規定的示值誤差的允許範圍,而(ér)不是某(mǒu)一(yī)台儀器實(shí)際存在的(de)誤差(chà)。測量儀器的最大允許誤差可在儀器說明書中查到,用數值表示時有正負號,通(tōng)常用絕對誤差、相對誤差、引用誤差或它(tā)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(kě)以作為(wéi)測量不確定度評定(dìng)的依據。測量結果中由測量儀器引入的不確定(dìng)度可根據該儀器(qì)的最大(dà)允許(xǔ)誤差(chà)按B類評定(dìng)方(fāng)法(fǎ)評定。又如(rú)測量儀器的示值與對應輸入量的約定真值之差,為測量儀器的(de)示值誤差。對於實物量具,示值就是其標稱(chēng)值(zhí)。通常用高一等級測量標(biāo)準所提供(gòng)的或複現的量值,作為約定真值(常稱校準值或標準值)。在檢定工作中,當測量標準給出(chū)的標準值的擴展不確(què)定度為被(bèi)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(chà)在規定的最大允(yǔn)許誤差內,則可判為合格。