一、 測量的幾個(gè)相關(guān)定義及方法
1、真值:“與給定的特定量的定義一致的值”。
(1)量的真值只有通過完善的測量才有可能獲得;
(2)真值按其本性是不確定的。
所以,對于給定的使用目的,對所需要的量值總是允許有誤差和不確定度。
2、被測量:“作為測量對象的特定量?!?nbsp;
3、影響量:“不是被測量,但是對測量結(jié)果有影響的量?!?nbsp;
影響量可能來自環(huán)境條件(溫度、濕度、氣壓、振動(dòng)等),也可能來自于測量儀器的不正確安裝、使用以及儀器本身結(jié)構(gòu)的變化等。
4、測量結(jié)果:“由測量所得到的賦予被測量的值。”
在測量結(jié)果的完整表示中,應(yīng)包括或附有不確定度,必要時(shí)還應(yīng)說明測量所處的條件,或影響量的取值范圍
5、測量方法:“進(jìn)行測量時(shí),按類別敘述的一組操作邏輯次序?!?nbsp;
即按照給定測量原理實(shí)施測量時(shí),概括說明的一組合乎邏輯的操作順序。
測量方法按不同的方式分為若干種:
(1)直接測量法:不必去測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量,而能直接得到被測量值的一種測量方法。如,水銀溫度計(jì)測量溫度,壓力表測量流體壓力。
(2)間接測量法:通過測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量,從而得到被測量值的一種測量方法。例如電阻率的測量:導(dǎo)線長度、截面積以及電阻的測量。
(3)定義測量法:根據(jù)量的單位定義來確定該量的一種測量方法。例如,通過電阻單位歐姆的定義,通過電壓和電流的測量得出電阻。
(4)替代測量法:選定的且已知其值的同種量替代被測量,使在指示裝置上得到相同效應(yīng)以確定被測量值一種測量方法。例如,在天平上用已校準(zhǔn)的砝碼替代被測量求出其質(zhì)量。
(5)微差測量法:被測量與同它只有微小差別的已知同種量相比較,通過測量這兩個(gè)量值間的差值以確定被測量值的一種測量方法。如:在比較儀上用量塊測量活塞的直徑。
(6)零位測量法:整已知其值的一個(gè)或幾個(gè)被測量有已知平衡關(guān)系的量,通過平衡確定被測量值的一種測量方法。如,用電橋測量電阻就常用這種方法。
二、測量誤差:“測量結(jié)果減去被測量的真值?!?nbsp;
用公式表示:測量誤差=測量結(jié)果-真值
因真值本質(zhì)上是不能確定的,因而測量誤差也是無法準(zhǔn)確得到或確切獲知的。
【量的】約定真值:“對于給定目的具有適當(dāng)不確定度的、賦予特定量的值,有時(shí)該值是約定采用的?!被?yàn)榻o定目的而取的可以代替真值的量值。
1、由計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)而賦予該特定量的值;
2、采用權(quán)威組織推薦的該量的值;
3、用某量的多次測量結(jié)果來確定約定真值。
三、不確定度
“表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。”
合理:應(yīng)考慮到各種因素對被測量的影響所做的修正,特別是測量應(yīng)處于隨機(jī)控制過程中(測量在重復(fù)性條件下進(jìn)行的)。
相聯(lián)系:測量不確定度是一個(gè)與測量結(jié)果“在一起”的參數(shù),在測量結(jié)果的完整表達(dá)式中應(yīng)包括測量不確定度。
從詞義上理解,“測量不確定度”意味著對測量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度,是定量說明測量結(jié)果的質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)。
四、誤差與不確定度是兩個(gè)不同的概念
1、誤差(表明測量結(jié)果偏離真值的差值)用于修正測量結(jié)果;不確定度用于表征被測量之值的分散性——通過對測量過程的分析和評定得出一個(gè)區(qū)間;
2、誤差為帶有正號或負(fù)號的量值;
相關(guān)技術(shù)