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        關(guān)于測量?jì)x器示值特性評價(jià)術(shù)語(yǔ)的探討

        發(fā)布時(shí)間:2008-11-13 作者:吳迅 來(lái)源:www.jlbjb.com 瀏覽:2378

        北京市計量檢測科學(xué)研究院  吳迅


          測量?jì)x器的示值特性是測量?jì)x器性能好壞的重要標志,是測量?jì)x器的重要技術(shù)指標,也是測量?jì)x器的設計、生產(chǎn)單位特別關(guān)注,計量、檢驗機構特別重視,測量、使用部門(mén)特別關(guān)心的重要技術(shù)指標。因此對測量?jì)x器的示值特性評價(jià)給予準確、科學(xué)的術(shù)語(yǔ)描述就顯得十分重要。

          測量?jì)x器的示值特性是指測量?jì)x器在測量范圍內各點(diǎn)示值偏離真值的程度,即在測量范圍內各點(diǎn)示值誤差變化的最大范圍。它是測量?jì)x器各部件誤差的綜合體現,反映了測量?jì)x器因制造、使用磨損等因素對測量結果帶來(lái)的影響。

          測量?jì)x器的示值特性評價(jià)目前用以下幾個(gè)術(shù)語(yǔ)描述:
          最大允許誤差——對給定的測量?jì)x器,規范、規程等所允許的誤差極限值。
          示值誤差——測量?jì)x器示值與對應輸入量的真值之差。
          準確度——測量?jì)x器給出接近于真值的響應能力。
          準確度等級——符合一定的計量要求,使誤差保持在規定極限以?xún)鹊臏y量?jì)x器的等別、級別。
          測量不確定度——表征合理賦予被測量之值的分散性,與測量結果相聯(lián)系的參數。

          以上術(shù)語(yǔ)分別從設計、生產(chǎn)、檢驗和使用的角度對測量?jì)x器的示值特性評價(jià)給予描述。從定義上看,最大允許誤差是設計、生產(chǎn)單位或國家、行業(yè)主管部門(mén)人為地對測量?jì)x器的示值特性給予的規定,提的是要求。準確度是無(wú)法定量的定性概念,準確度等級是測量?jì)x器的一種分類(lèi)形式。測量不確定度是與測量結果相聯(lián)系的參數,一般不直接作為測量?jì)x器的示值特性評價(jià)指標。從客觀(guān)評價(jià)的角度看,按測量?jì)x器的實(shí)際情況對測量?jì)x器示值特性進(jìn)行評價(jià)的術(shù)語(yǔ)是示值誤差。

          示值誤差從20世紀70年代ISO提出以來(lái),至今定義未變。它講的是在儀器的測量范圍內某一點(diǎn)(測量段)的示值與產(chǎn)生該示值的真值之差。由于真值不知,往往用約定真值代替真值使用,使示值誤差具有了實(shí)際使用價(jià)值。

          人們在用示值誤差評價(jià)儀器某點(diǎn)的示值準確程度后,還常將其重新定義或擴大使用——評價(jià)測量?jì)x器整體的示值特性,如取各點(diǎn)示值誤差值中的最大值作為測量?jì)x器示值誤差的測量結果。根據定義,示值誤差只是針對儀器測量范圍中的某一點(diǎn)(測量段)而言,是對測量?jì)x器示值特性中的某個(gè)點(diǎn)示值準確程度的具體描述。當取某點(diǎn)示值誤差作為測量?jì)x器示值特性的測量結果時(shí),就意味著(zhù)該測量?jì)x器各點(diǎn)示值誤差的變化范圍不大于該點(diǎn)示值誤差,這時(shí)的“示值誤差”顯然已不是原定義的示值誤差了,而是該測量?jì)x器的各點(diǎn)示值誤差變化的最大范圍了。

          在未進(jìn)入數字時(shí)代之前,測量?jì)x器在某一測量范圍內,一般只有一個(gè)起始點(diǎn)也就是它的原點(diǎn)(零點(diǎn)),各點(diǎn)的示值均是相對同一個(gè)起始點(diǎn),誤差的大小具有可比性,從這個(gè)意義上講,在整個(gè)測量范圍內擇其最大值作為測量?jì)x器示值特性的測量結果具有一定合理性。

          隨著(zhù)數字時(shí)代的到來(lái),測量?jì)x器的數字化、自動(dòng)化為使用者帶來(lái)極大的方便,特別是隨意清零功能為使用者帶來(lái)方便。同時(shí)由于清零的隨意性,也使得各點(diǎn)的示值有可能不是對同一起始點(diǎn)而言,造成示值誤差之間有可能不具有可比性,從這個(gè)意義上講,在整個(gè)測量范圍內仍選擇示值誤差最大值作為測量?jì)x器示值特性的測量結果就未必妥當了。

          實(shí)際上,人們測量示值誤差的真正目的是為了對測量?jì)x器的示值特性進(jìn)行客觀(guān)評價(jià)。但是目前僅有對測量?jì)x器示值特性客觀(guān)描述的具體術(shù)語(yǔ)——示值誤差,缺乏一個(gè)從測量?jì)x器示值特性整體進(jìn)行客觀(guān)描述的術(shù)語(yǔ),造成“示值誤差”術(shù)語(yǔ)的借用或說(shuō)使用的擴大化。為解決這個(gè)問(wèn)題,建議使用“示值誤差范圍”術(shù)語(yǔ)。

          示值誤差范圍——對給定的測量?jì)x器,其示值誤差變化的極限值。

          示值誤差范圍的大小是通過(guò)測量給定測量?jì)x器的測量范圍內N個(gè)示值誤差值,再根據有關(guān)規定對數據進(jìn)行處理后得到的。在方法上與借用“示值誤差”概念確定測量?jì)x器的示值特性并無(wú)區別。但在概念上有如下的明確:

          1.客觀(guān)評價(jià)測量?jì)x器示值特性的總任務(wù)是確定示值誤差范圍,分任務(wù)是測量示值誤差;
          2.評價(jià)測量?jì)x器示值特性的技術(shù)術(shù)語(yǔ)是示值誤差范圍,示值誤差只是為確定示值誤差范圍而必須要測量的一個(gè)參數;
          3.對測得的示值誤差值可根據規定做任意處理,得到的是示值誤差范圍,不必擔心與“示值誤差”定義發(fā)生沖突;
          4.在測量示值誤差時(shí),允許起始點(diǎn)浮動(dòng)(即不在零點(diǎn)上),為測量帶來(lái)方便;
          5.測量最終得到的是該測量?jì)x器客觀(guān)存在的示值特性——示值誤差范圍,其與設計、生產(chǎn)單位或規范、規程等給出的該測量?jì)x器示值最大允許誤差直接對應,一目了然。

          采用“示值誤差范圍”術(shù)語(yǔ)對測量?jì)x器示值特性進(jìn)行評價(jià),是隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步對名詞術(shù)語(yǔ)進(jìn)行的科學(xué)規范,它將原來(lái)附加在“示值誤差”上用于測量?jì)x器示值特性評價(jià)的概念明確提出,并給予準確、科學(xué)地定義,同時(shí)還“示值誤差”概念的原貌,消除了一詞多用帶來(lái)的概念上的混亂,避免了“示值誤差”概念的誤用(如示值誤差:±2μm)帶來(lái)的尷尬。

          增加了“示值誤差范圍”術(shù)語(yǔ)后,測量?jì)x器示值特性評價(jià)在主觀(guān)上是通過(guò)示值最大允許誤差給出的;在客觀(guān)上是通過(guò)測量其示值誤差確定其示值誤差范圍得到的;也可根據其示值誤差范圍確定準確度等級進(jìn)行分類(lèi)評價(jià);對無(wú)法確定示值誤差范圍的某些高、精、尖的科研課題,還可通過(guò)對其測量結果不確定度的評定進(jìn)行間接評價(jià)。由此形成一組對測量?jì)x器示值特性比較科學(xué)、客觀(guān)、準確、合理的評價(jià)術(shù)語(yǔ)。

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