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淺談測量不確定度與誤差的區(qū)別


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2016-01-19 作者:荊楚
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 測量不確定度和誤差是計量學(xué)中研究的基本命題,也是計量測試人員經(jīng)常運用的重要概念之一。它直接關(guān)系著測量結(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)《測量不確定度評定與表示》的體會,著重談?wù)劧咧g的不同之處。

首先要明確的是測量不確定度與誤差二者之間概念上的差異

測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評定。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。溫濕度記錄儀不是具體的真誤差,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量值的分散性參數(shù)。紅外線測溫儀確定度按其獲得方法分為A、B兩類評定分量。A類評定分量是通過觀測列統(tǒng)計分析作出的不確定度評定,B類評定分量是依據(jù)經(jīng)驗或其他信息進行估計,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)情況下是指測量誤差,它的傳統(tǒng)定義是測量結(jié)果與被測量真值之差。通??煞譃閮深悾篣dele系統(tǒng)誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的,它應(yīng)該是一個確定的值,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。

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

一、評定目的的區(qū)別

測量不確定度為的是表明被測量值的分散性;

測量誤差為的是表明測量結(jié)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)實驗、資料、經(jīng)驗等信息進行評定,可以通過A,B兩類評定方法定量確定;

測量誤差為有正號或負(fù)號的量值,其值為測量結(jié)果減去被測量的真值,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,只可得到其估計值。

三、影響因素的區(qū)別

測量不確定度由人們經(jīng)過分析和評定得到,因而與人們對被測量、影響量及測量過程的認(rèn)識有關(guān);

測量誤差是客觀存在的,無憂不受外界因素的影響,不以人的認(rèn)識程度而改變;

因此,在進行不確定度分析時,應(yīng)充分考慮各種影響因素,并對不確定度的評定加以驗證。否則由于分析估計不足,可能在測量結(jié)果非常接近真值(即誤差很小)的情況下評定得到的不確定度卻較大,也可能在測量誤差實際上較大的情況下,給出的不確定度卻偏小。

四、按性質(zhì)區(qū)分上的區(qū)別

測量不確定度不確定度分量評定時一般不必區(qū)分其性質(zhì),若需要區(qū)分時應(yīng)表述為:“由隨機效應(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”;

測量誤差按性質(zhì)可分為隨機誤差和系統(tǒng)誤差兩類,按定義隨機誤差和系統(tǒng)誤差都是無窮多次測量情況下的理想概念。

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