測量準(zhǔn)確度

　　測量準(zhǔn)確度

　　定義

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

　　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，準(zhǔn)確度的值卻是更小。這樣當(dāng)準(zhǔn)確度小于1%時，究竟是表示誤差小于1%，還是誤差大于1%？有時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，七個國際組織在1993年規(guī)定，沿用的準(zhǔn)確度只是測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度或接近程度，只是一個定性概念，不宜將其定量化。例如:可以定性地說“這個研究項(xiàng)目對測量準(zhǔn)確度要很高”，“測量準(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，可以說準(zhǔn)確度高低、準(zhǔn)確度為0.25級、準(zhǔn)確度為3等或準(zhǔn)確度符合××標(biāo)準(zhǔn)，而盡量不要說準(zhǔn)確度為0.25%、16mg、≤16mg或±16mg。也就是說，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“測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為2μΩ”，而不宜說“準(zhǔn)確度為2μΩ”。

　　有些測量儀器說明書或技術(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)與本定義的測量準(zhǔn)確度術(shù)語相混淆。測量儀器的準(zhǔn)確度等級，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)的等別或級別，通常按照約定的方法給這種等級注以數(shù)字或符號。

　　注意事項(xiàng)

　　不要用術(shù)語“精密度”(precision)來表示“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獨(dú)立觀測值之間的一致程度。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)使測量結(jié)果與真值不一致。實(shí)際上，精密度也是一個定性概念，不宜用作定量估計(jì)的術(shù)語。因?yàn)樵谥貜?fù)測量條件下的精密度，可以用測量結(jié)果的重復(fù)性(見5.6條)來定量表示；而在復(fù)現(xiàn)測量條件下的精密度，則用測量結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性(見5.7條)來定量表示。例如:可以說“測量結(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“精密度為2mg”。

　　國際標(biāo)準(zhǔn)

　　由于精密度(我國常常又簡稱為“精度”)一詞用得過泛、過濫，有時甚至并非指傳統(tǒng)定義，因此國際上已回避使用，七個國際組織也不再沿用。當(dāng)要定量表示或定量估計(jì)測量結(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，可用重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差或復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差。而過去使用的術(shù)語“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。

　　測量儀器的準(zhǔn)確度

　　定義

　　是指“測量儀器給出接近于真值的響應(yīng)的能力”(見JJF1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語及定義》7.18條，以下簡稱條款)。也就是指測量儀器給出的示值接近于真值的能力，即測量儀器由于儀器本身所造成的其輸出的被測量值接近被測量真值的能力。由于各種測量誤差的存在，通常任何測量是不可能完善的，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，因此測量儀器準(zhǔn)確度是反映了測量儀器示值接近真值的一種程度，所以在該定義的注中說明準(zhǔn)確度是一個定性的概念。

　　詳細(xì)解釋

　　測量儀器準(zhǔn)確度是表征測量儀器品質(zhì)和特性的最主要的性能，因?yàn)槿魏螠y量儀器的目的就是為了得到準(zhǔn)確可靠的測量結(jié)果，實(shí)質(zhì)就是要求示值更接近于真值。為此雖然測量儀器準(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進(jìn)行表述，以確定其測量儀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)語來定義的，如準(zhǔn)確度等級、測量儀器的[示值]誤差、〔測量儀器的〕最大允許誤差或〔測量儀器的〕引用誤差等(此處所使用的方括號，按《通用計(jì)量術(shù)語及定義》，使用時可以省略，下同)。準(zhǔn)確度等級是指“符合一定的計(jì)量要求，使誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的測量儀器的等別、級別”(7.19條)。即就是按測量儀器準(zhǔn)確度高低而劃分的等別或級別，如電工測量指示儀表按儀表準(zhǔn)確度等級分類可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七級，具體說就是該測量儀器滿量程的引用誤差，如1.0級指示儀表，則其滿量程誤差為±1.0%FS。如百分表準(zhǔn)確度等級分為0、1、2級，則主要是以示值最大允許誤差來確定。如準(zhǔn)確度代號為B級的稱重傳感器，當(dāng)載荷m處于0≤m≤5000v時(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劃分的。所以準(zhǔn)確度等級實(shí)質(zhì)上是以測量儀器的誤差來定量表述測量儀器準(zhǔn)確度的大小。有的測量儀器沒有準(zhǔn)確度等級指標(biāo)，則測量儀器示值接近于真值的響應(yīng)能力就是用測量儀器允許的示值誤差來表述，因?yàn)闇y量儀器的示值誤差就是指在規(guī)定條件下測量儀器示值與對應(yīng)輸入量的真值之差，這和測量儀器準(zhǔn)確度定義概念是完全相對應(yīng)的，如長度用半徑樣板，它就是以名義半徑尺寸來規(guī)定其允許的工作尺寸偏差值來確定其準(zhǔn)確度。因?yàn)檎嬷凳遣豢芍?，?shí)際上測量儀器可以用約定真值或?qū)嶋H值來計(jì)算其誤差的大小，通過示值誤差、最大允許誤差、引用誤差或準(zhǔn)確度等級來定量進(jìn)行表述。實(shí)際上準(zhǔn)確度等級也只是一種表述形式，這些等級的劃分仍是以最大允許誤差、引用誤差等一系列的特性來定量表達(dá)的。

　　名詞解釋

　　這里要注意，從名詞術(shù)語的名稱和定義來看，測量儀器準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級、測量儀器的示值誤差、最大允許誤差、引用誤差等其概念是不同的，測量儀器準(zhǔn)確度術(shù)語是定性的概念，嚴(yán)格講要定量地給出測量儀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，不能籠統(tǒng)地稱為準(zhǔn)確度。我們可以認(rèn)為測量儀器準(zhǔn)確度是它們這些特性概念的總稱，測量儀器準(zhǔn)確度可以用其它相應(yīng)的術(shù)語來定量表述，這二者是有區(qū)別的。準(zhǔn)確度1級應(yīng)稱為準(zhǔn)確度等級為1級，準(zhǔn)確度為0.1%稱為其引用誤差為0.1%FS。但有時為了制定表格或方便表述，表頭則也可寫“準(zhǔn)確度”，表內(nèi)填寫準(zhǔn)確度等級或規(guī)定的允許誤差。要說明一點(diǎn)，測量儀器準(zhǔn)確度是測量儀器最最主要的計(jì)量性能，人們關(guān)心的就是是否準(zhǔn)確可靠，如何來確定這一計(jì)量性能大??？通常它是用其它的術(shù)語來定量表述而已。

　　概念區(qū)別辨析

　　要正確區(qū)分測量儀器的準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級及測量儀器的準(zhǔn)確度和測量準(zhǔn)確度的概念。測量儀器的準(zhǔn)確度是指測量儀器給出的示值接近于真值的能力，準(zhǔn)確度等級是指測量儀器的示值接近真值的具體程度所劃分的等別或級別，測量儀器的準(zhǔn)確度通?？捎脺?zhǔn)確度等級來具體表述，測量儀器按準(zhǔn)確度來劃分等級進(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量儀器，準(zhǔn)確度等級是測量儀器最具概括性的特性。測量儀器的準(zhǔn)確度是對測量儀器本身而言的，它只是確定了測量儀器本身示值的誤差范圍，它并不等于用該測量儀器進(jìn)行測量其測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性，測量準(zhǔn)確度是表示測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度，是對測量結(jié)果而言，它既包含了測量儀器的誤差，也包含了測量環(huán)境條件外界因素所帶來的誤差，一是對測量器具而言，一是對測量結(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，但是是兩個概念。