测量准确度.doc

关于精确度和准确度精度等级在正常的使用条件下,仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度.引用误差越小,仪表的准确度越高,而引用误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差.在工业测量中,为了便于表示仪表的质量,通常用准确度等级来表示仪表的准确程度.准确度等级就是最大引用误差去掉正,负号及百分号.准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一.我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级. 精度等级是以它的允许误差占表盘刻度值的百分数来划分的,其精度等级数越大允许误差占表盘刻度极限值越大。量程越大,同样精度等级的,它测得压力值的绝对值允许误差越大。 经常使用的的精度为 2.5 、1.5 级，如果是1.0和0.5级的属于高精度，现在有的数字已经达到0.25级。现在的精度等级很乱，在化工岗位用同一个系统所测的压力不一样，给仪表工带来很大的麻烦。1.5级已经在前几年的国家标准中改为1.6级了，其实差别不大。精度等级也和表盘直径有关系，直径60mm的一般都是2.5级。测量准确度测量准确度是指“测量结果与被测量真值之间的一致程度”(JJF1001-1998通用计量术语及定义规范5.5条，以下只简条款)。上述定义中的“一致程度”，不是定量，而是定性的。关于准确度是一个定性概念的问题，可以从以下三个方面理解。首先，被测量真值其实就是被测量本身，而与给定的特定量定义一致的所谓真值，仅是一个理想化的难以操作的概念。因此，不可能准确而定量地给出准确度的值。其次，传统的误差理论认为准确度是系统误差与随机误差的综合，而对它们的合成方法，国际上一直没有统一。最后，习惯上所说的准确度其实表示的是不准确的程度，但人们又不愿意用贬意的称谓，而宁可用褒意的称谓。因此在表示准确度高时，准确度的值却是更小。这样当准确度小于1%时，究竟是表示误差小于1%，还是误差大于1%？有时让人搞不明白引入准确度概念的必要性。作为历史形成的习惯用语，七个国际组织在1993年规定，沿用的准确度只是测量结果与被测量真值之间的一致程度或接近程度，只是一个定性概念，不宜将其定量化。例如:可以定性地说“这个研究项目对测量准确度要很高”，“测量准确度应满足使用要求，或某技术规范、标准的要求”等。换言之，可以说准确度高低、准确度为0.25级、准确度为3等或准确度符合标准，而尽量不要说准确度为0.25%、16mg、16mg或16mg。也就是说，准确度不宜与数字相连。若需要用数字表示，则可用不确定度。例如:可以说“测量结果的扩展不确定度为2”，而不宜说“准确度为2”。有些测量仪器说明书或技术规范中规定的准确度，其实是仪器的最大允许误差或允许误差极限，不应与本定义的测量准确度术语相混淆。测量仪器的准确度等级，是它符合一定的计量要求，使示值误差处于规定极限之内的等别或级别，通常按照约定的方法给这种等级注以数字或符号。不要用术语“精密度”(precision)来表示“准确度”，因为前者仅反映分散性，不能替代后者。精密度的传统定义是:在规定条件下获得的各个独立观测值之间的一致程度。所以，精密度仅指由于随机效应使测量结果不能完全重复或复现，而准确度则是指由于随机和系统的综合效应使测量结果与真值不一致。实际上，精密度也是一个定性概念，不宜用作定量估计的术语。因为在重复测量条件下的精密度，可以用测量结果的重复性(见5.6条)来定量表示；而在复现测量条件下的精密度，则用测量结果的复现性(见5.7条)来定量表示。例如:可以说“测量结果的重复性为2mg”或“重复性标准偏差为2mg”，而不宜说“精密度为2mg”。由于精密度(我国常常又简称为“精度”)一词用得过泛、过滥，有时甚至并非指传统定义，因此国际上已回避使用，七个国际组织也不再沿用。当要定量表示或定量估计测量结果中可能出现的随机误差或随机效应的影响时，可用重复性标准偏差或复现性标准偏差。而过去使用的术语“正确度”(correctness)，其实就是系统误差或系统效应的影响，它是可以定量表示或定量估计的。测量仪器的准确度是指“测量仪器给出接近于真值的响应的能力”(见JJF1001-1998通用计量术语及定义7.18条，以下简称条款)。也就是指测量仪器给出的示值接近于真值的能力，即测量仪器由于仪器本身所造成的其输出的被测量值接近被测量真值的能力。由于各种测量误差的存在，通常任何测量是不可能完善的，所以实际上真值是不可知的，当然接近于真值的能力也是不确定的，因此测量仪器准确度是反映了测量仪器示值接近真值的一种程度，所以在该定义的注中说明准确度是一个定性的概念。测量仪器准确度是表征测量仪器品质和特性的最主要的性能，因为任何测量仪器的目的就是为了得到准确可靠的测量结果，实质就是要求示值更接近于真值。为此虽然测量仪器准确度是一种定性的概念，但从实际应用上人们需要以定量的概念来进行表述，以确定其测量仪器的示值接近于其真值能力的大小。在实际应用中这一表述是用其他的术语来定义的，如准确度等级、测量仪器的示值误差、测量仪器的最大允许误差或测量仪器的引用误差等(此处所使用的方括号，按通用计量术语及定义，使用时可以省略，下同)。准确度等级是指“符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别”(7.19条)。即就是按测量仪器准确度高低而划分的等别或级别，如电工测量指示仪表按仪表准确度等级分类可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七级，具体说就是该测量仪器满量程的引用误差，如1.0级指示仪表，则其满量程误差为1.0%FS。如百分表准确度等级分为0、1、2级，则主要是以示值最大允许误差来确定。如准确度代号为B级的称重传感器，当载荷m处于0m5000v时(v为传感器的检定分度值)，则其最大允许误差为0.35v。又如一等、二等标准水银温度计，就是以其示值的最大允许误差来划分的。所以准确度等级实质上是以测量仪器的误差来定量表述测量仪器准确度的大小。有的测量仪器没有准确度等级指标，则测量仪器示值接近于真值的响应能力就是用测量仪器允许的示值误差来表述，因为测量仪器的示值误差就是指在规定条件下测量仪器示值与对应输入量的真值之差，这和测量仪器准确度定义概念是完全相对应的，如长度用半径样板，它就是以名义半径尺寸来规定其允许的工作尺寸偏差值来确定其准确度。因为真值是不可知的，实际上测量仪器可以用约定真值或实际值来计算其误差的大小，通过示值误差、最大允许误差、引用误差或准确度等级来定量进行表述。实际上准确度等级也只是一种表述形式，这些等级的划分仍是以最大允许误差、引用误差等一系列的特性来定量表达的。这里要注意，从名词术语的名称和定义来看，测量仪器准确度和准确度等级、测量仪器的示值误差、最大允许误差、引用误差等其概念是不同的，测量仪器准确度术语是定性的概念，严格讲要定量地给出测量仪器接近于真值的响应能力，则应该指明给出量值是什么量，是示值误差、最大允许误差、引用误差或准确度等级，不能笼统地称为准确度。我们可以认为测量仪器准确度是它们这些特性概念的总称，测量仪器准确度可以用其它相应的术语来定量表述，这二者是有区别的。准确度1级应称为准确度等级为1级，准确度为0.1%称为其引用误差为0.1%FS。但有时为了制定表格或方便表述，表头则也可写“准确度”，表内填写准确度等级或规定的允许误差。要说明一点，测量仪器准确度是测量仪器最最主要的计量性能，人们关心的就是是否准确可靠，如何来确定这一计量性能大小？通常它是用其它的术语来定量表述而已。要正确区分测量仪器的准确度和准确度等级及测量仪器的准确度和测量准确度的概念。测量仪器的准确度是指测量仪器给出的示值接近于真值的能力，准确度等级是指测量仪器的示值接近真值的具体程度所划分的等别或级别，测量仪器的准确度通常可用准确度等级来具体表述，测量仪器按准确度来划分等级进行分类有利于量值传递或溯源，有利于制造和合理选用测量仪器，准确度等级是测量仪器最具概括性的特性。测量仪器的准确度是对