測(cè)量準(zhǔn)確度

　　測(cè)量準(zhǔn)確度

　　定義

　　(JJF1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》規(guī)范5.5條，以下只簡(jiǎn)條款)。

　　上述定義中的“一致程度”，不是定量，而是定性的。因此在表示準(zhǔn)確度高時(shí)，準(zhǔn)確度的值卻是更小。這樣當(dāng)準(zhǔn)確度小于1%時(shí)，究竟是表示誤差小于1%，還是誤差大于1%？有時(shí)讓人搞不明白引入準(zhǔn)確度概念的必要性。

　　歷史規(guī)定

　　作為歷史形成的習(xí)慣用語(yǔ)，七個(gè)國(guó)際組織在1993年規(guī)定，沿用的準(zhǔn)確度只是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度或接近程度，只是一個(gè)定性概念，不宜將其定量化。例如:可以定性地說(shuō)“這個(gè)研究項(xiàng)目對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度要很高”，“測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)滿足使用要求，或某技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求”等。換言之，可以說(shuō)準(zhǔn)確度高低、準(zhǔn)確度為0.25級(jí)、準(zhǔn)確度為3等或準(zhǔn)確度符合××標(biāo)準(zhǔn)，而盡量不要說(shuō)準(zhǔn)確度為0.25%、16mg、≤16mg或±16mg。也就是說(shuō)，準(zhǔn)確度不宜與數(shù)字相連。若需要用數(shù)字表示，則可用不確定度。例如:可以說(shuō)“測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為2μΩ”，而不宜說(shuō)“準(zhǔn)確度為2μΩ”。

　　有些測(cè)量儀器說(shuō)明書(shū)或技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的準(zhǔn)確度，其實(shí)是儀器的最大允許誤差或允許誤差極限，不應(yīng)與本定義的測(cè)量準(zhǔn)確度術(shù)語(yǔ)相混淆。測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度等級(jí)，是它符合一定的計(jì)量要求，使示值誤差處于規(guī)定極限之內(nèi)的等別或級(jí)別，通常按照約定的方法給這種等級(jí)注以數(shù)字或符號(hào)。

　　注意事項(xiàng)

　　不要用術(shù)語(yǔ)“精密度”(precision)來(lái)表示“準(zhǔn)確度”，因?yàn)榍罢邇H反映分散性，不能替代后者。精密度的傳統(tǒng)定義是:在規(guī)定條件下獲得的各個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值之間的一致程度。所以，精密度僅指由于隨機(jī)效應(yīng)使測(cè)量結(jié)果不能完全重復(fù)或復(fù)現(xiàn)，而準(zhǔn)確度則是指由于隨機(jī)和系統(tǒng)的綜合效應(yīng)使測(cè)量結(jié)果與真值不一致。實(shí)際上，精密度也是一個(gè)定性概念，不宜用作定量估計(jì)的術(shù)語(yǔ)。因?yàn)樵谥貜?fù)測(cè)量條件下的精密度，可以用測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性(見(jiàn)5.6條)來(lái)定量表示；而在復(fù)現(xiàn)測(cè)量條件下的精密度，則用測(cè)量結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性(見(jiàn)5.7條)來(lái)定量表示。例如:可以說(shuō)“測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性為2mg”或“重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差為2mg”，而不宜說(shuō)“精密度為2mg”。

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

　　由于精密度(我國(guó)常常又簡(jiǎn)稱為“精度”)一詞用得過(guò)泛、過(guò)濫，有時(shí)甚至并非指?jìng)鹘y(tǒng)定義，因此國(guó)際上已回避使用，七個(gè)國(guó)際組織也不再沿用。當(dāng)要定量表示或定量估計(jì)測(cè)量結(jié)果中可能出現(xiàn)的隨機(jī)誤差或隨機(jī)效應(yīng)的影響時(shí)，可用重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差或復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差。而過(guò)去使用的術(shù)語(yǔ)“正確度”(correctness)，其實(shí)就是系統(tǒng)誤差或系統(tǒng)效應(yīng)的影響，它是可以定量表示或定量估計(jì)的。

　　測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度

　　定義

　　是指“測(cè)量?jī)x器給出接近于真值的響應(yīng)的能力”(見(jiàn)JJF1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》7.18條，以下簡(jiǎn)稱條款)。也就是指測(cè)量?jī)x器給出的示值接近于真值的能力，即測(cè)量?jī)x器由于儀器本身所造成的其輸出的被測(cè)量值接近被測(cè)量真值的能力。由于各種測(cè)量誤差的存在，通常任何測(cè)量是不可能完善的，所以實(shí)際上真值是不可知的，當(dāng)然接近于真值的能力也是不確定的，因此測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度是反映了測(cè)量?jī)x器示值接近真值的一種程度，所以在該定義的注中說(shuō)明準(zhǔn)確度是一個(gè)定性的概念。

　　詳細(xì)解釋

　　測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度是表征測(cè)量?jī)x器品質(zhì)和特性的最主要的性能，因?yàn)槿魏螠y(cè)量?jī)x器的目的就是為了得到準(zhǔn)確可靠的測(cè)量結(jié)果，實(shí)質(zhì)就是要求示值更接近于真值。為此雖然測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度是一種定性的概念，但從實(shí)際應(yīng)用上人們需要以定量的概念來(lái)進(jìn)行表述，以確定其測(cè)量?jī)x器的示值接近于其真值能力的大小。在實(shí)際應(yīng)用中這一表述是用其他的術(shù)語(yǔ)來(lái)定義的，如準(zhǔn)確度等級(jí)、測(cè)量?jī)x器的[示值]誤差、〔測(cè)量?jī)x器的〕最大允許誤差或〔測(cè)量?jī)x器的〕引用誤差等(此處所使用的方括號(hào)，按《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》，使用時(shí)可以省略，下同)。準(zhǔn)確度等級(jí)是指“符合一定的計(jì)量要求，使誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的測(cè)量?jī)x器的等別、級(jí)別”(7.19條)。即就是按測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度高低而劃分的等別或級(jí)別，如電工測(cè)量指示儀表按儀表準(zhǔn)確度等級(jí)分類可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七級(jí)，具體說(shuō)就是該測(cè)量?jī)x器滿量程的引用誤差，如1.0級(jí)指示儀表，則其滿量程誤差為±1.0%FS。如百分表準(zhǔn)確度等級(jí)分為0、1、2級(jí)，則主要是以示值最大允許誤差來(lái)確定。如準(zhǔn)確度代號(hào)為B級(jí)的稱重傳感器，當(dāng)載荷m處于0≤m≤5000v時(shí)(v為傳感器的檢定分度值)，則其最大允許誤差為0.35v。又如一等、二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)，就是以其示值的最大允許誤差來(lái)劃分的。所以準(zhǔn)確度等級(jí)實(shí)質(zhì)上是以測(cè)量?jī)x器的誤差來(lái)定量表述測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度的大小。有的測(cè)量?jī)x器沒(méi)有準(zhǔn)確度等級(jí)指標(biāo)，則測(cè)量?jī)x器示值接近于真值的響應(yīng)能力就是用測(cè)量?jī)x器允許的示值誤差來(lái)表述，因?yàn)闇y(cè)量?jī)x器的示值誤差就是指在規(guī)定條件下測(cè)量?jī)x器示值與對(duì)應(yīng)輸入量的真值之差，這和測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度定義概念是完全相對(duì)應(yīng)的，如長(zhǎng)度用半徑樣板，它就是以名義半徑尺寸來(lái)規(guī)定其允許的工作尺寸偏差值來(lái)確定其準(zhǔn)確度。因?yàn)檎嬷凳遣豢芍?，?shí)際上測(cè)量?jī)x器可以用約定真值或?qū)嶋H值來(lái)計(jì)算其誤差的大小，通過(guò)示值誤差、最大允許誤差、引用誤差或準(zhǔn)確度等級(jí)來(lái)定量進(jìn)行表述。實(shí)際上準(zhǔn)確度等級(jí)也只是一種表述形式，這些等級(jí)的劃分仍是以最大允許誤差、引用誤差等一系列的特性來(lái)定量表達(dá)的。

　　名詞解釋

　　這里要注意，從名詞術(shù)語(yǔ)的名稱和定義來(lái)看，測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級(jí)、測(cè)量?jī)x器的示值誤差、最大允許誤差、引用誤差等其概念是不同的，測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度術(shù)語(yǔ)是定性的概念，嚴(yán)格講要定量地給出測(cè)量?jī)x器接近于真值的響應(yīng)能力，則應(yīng)該指明給出量值是什么量，是示值誤差、最大允許誤差、引用誤差或準(zhǔn)確度等級(jí)，不能籠統(tǒng)地稱為準(zhǔn)確度。我們可以認(rèn)為測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度是它們這些特性概念的總稱，測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度可以用其它相應(yīng)的術(shù)語(yǔ)來(lái)定量表述，這二者是有區(qū)別的。準(zhǔn)確度1級(jí)應(yīng)稱為準(zhǔn)確度等級(jí)為1級(jí)，準(zhǔn)確度為0.1%稱為其引用誤差為0.1%FS。但有時(shí)為了制定表格或方便表述，表頭則也可寫(xiě)“準(zhǔn)確度”，表內(nèi)填寫(xiě)準(zhǔn)確度等級(jí)或規(guī)定的允許誤差。要說(shuō)明一點(diǎn)，測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度是測(cè)量?jī)x器最最主要的計(jì)量性能，人們關(guān)心的就是是否準(zhǔn)確可靠，如何來(lái)確定這一計(jì)量性能大小？通常它是用其它的術(shù)語(yǔ)來(lái)定量表述而已。

　　概念區(qū)別辨析

　　要正確區(qū)分測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級(jí)及測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度和測(cè)量準(zhǔn)確度的概念。測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度是指測(cè)量?jī)x器給出的示值接近于真值的能力，準(zhǔn)確度等級(jí)是指測(cè)量?jī)x器的示值接近真值的具體程度所劃分的等別或級(jí)別，測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度通?？捎脺?zhǔn)確度等級(jí)來(lái)具體表述，測(cè)量?jī)x器按準(zhǔn)確度來(lái)劃分等級(jí)進(jìn)行分類有利于量值傳遞或溯源，有利于制造和合理選用測(cè)量?jī)x器，準(zhǔn)確度等級(jí)是測(cè)量?jī)x器最具概括性的特性。測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度是對(duì)測(cè)量?jī)x器本身而言的，它只是確定了測(cè)量?jī)x器本身示值的誤差范圍，它并不等于用該測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性，測(cè)量準(zhǔn)確度是表示測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度，是對(duì)測(cè)量結(jié)果而言，它既包含了測(cè)量?jī)x器的誤差，也包含了測(cè)量環(huán)境條件外界因素所帶來(lái)的誤差，一是對(duì)測(cè)量器具而言，一是對(duì)測(cè)量結(jié)果而言，這二者是有根本區(qū)別的，當(dāng)然也存在著內(nèi)在的聯(lián)系，但是是兩個(gè)概念。