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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 兩種區(qū)間——測(cè)量計(jì)量基本概念(5) [打印本頁(yè)]

作者: 史錦順 時(shí)間: 2013-12-7 07:50
標(biāo)題: 兩種區(qū)間——測(cè)量計(jì)量基本概念(5)
本帖最后由史錦順于 2013-12-7 08:08 編輯

兩種區(qū)間

——測(cè)量計(jì)量基本概念(5)

史錦順

（一）定標(biāo)時(shí)的測(cè)得值區(qū)間

測(cè)量?jī)x器的研制，必須建立測(cè)量方程，給出測(cè)得值函數(shù)。進(jìn)行誤差分析，給出誤差范圍的指標(biāo)值。給出測(cè)量?jī)x器的誤差范圍，就是給出了測(cè)得值區(qū)間。測(cè)量?jī)x器的賦值、檢驗(yàn)，統(tǒng)稱(chēng)定標(biāo)，定標(biāo)必有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)被測(cè)量（計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)）的真值為Z，測(cè)得值為M，誤差元為r,誤差元絕對(duì)值的最大值為R。定標(biāo)時(shí)，真值唯一，而測(cè)得值是個(gè)變量。

R=│r│max=│M-Z│max （1）

解絕對(duì)值方程（1）

當(dāng)M＞Z，有

R(上)=(M–Z)max=M(大)-Z

M(大)=Z+R(上) （2）

當(dāng)M＜Z，有

R(下)=(Z-M)max=Z-M(小)

M(小)=Z-R(下) （3）

由（2）（3）式，并取R(上)R(下)的大者為R，得到測(cè)得值M的范圍是

[Z-R,Z+R] （4）

定標(biāo)中的測(cè)量結(jié)果為

M = Z±R （5）

（5）式表達(dá)的是這樣一種事實(shí)：依靠一個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)去定標(biāo)、檢驗(yàn)或計(jì)量一大批同一型號(hào)的測(cè)量?jī)x器；各臺(tái)儀器的測(cè)得值不同，而真值（標(biāo)準(zhǔn)的值）只有一個(gè)。

由上，定標(biāo)中有標(biāo)準(zhǔn)，以其值當(dāng)真值，則測(cè)量?jī)x器的測(cè)得值區(qū)間，是以真值為中心、以測(cè)量?jī)x器誤差范圍為半寬的測(cè)得值區(qū)間。

（二）測(cè)量中的真值區(qū)間

下面講使用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量的情況。

測(cè)量時(shí)，得到確定的測(cè)得值，是唯一值（單一的讀數(shù)值或N個(gè)讀數(shù)值的平均值）。而被測(cè)量的真值，有多種可能，從可能值Z(小)到可能值Z(大)。

解絕對(duì)值方程（1）

當(dāng)Z＞M，有

R=(Z-M)max=Z(大)-M

Z(大)=M+R （6）

當(dāng)Z＜M，有

R=(M-Z)max=M-Z(小)

Z(小)=M-R （7）

由（6）（8）式，得到真值的范圍是

[M-R,M+R] （8）

測(cè)量中的測(cè)量結(jié)果是

Z = M ± R （9）

（9）式通常記為

L= M ± R （10）

（9）式很重要。這就是測(cè)量給出的測(cè)量結(jié)果。測(cè)量結(jié)果是真值范圍。 真值就是實(shí)際值。測(cè)量結(jié)果就是被測(cè)量的實(shí)際值范圍。測(cè)量結(jié)果等于測(cè)得值加減誤差范圍。

（三）誤差范圍的人、繩、狗模型

真值比做人，測(cè)得值比做狗，誤差就是人牽狗的繩。繩的長(zhǎng)度確定，繩長(zhǎng)比做誤差范圍；人與狗的距離比做誤差元，誤差元從零可變到繩的長(zhǎng)度。

固定人的位置，狗活動(dòng)在以人為圓心、以繩長(zhǎng)為半徑的圈內(nèi)。這像定標(biāo)中的測(cè)得值區(qū)間，以真值為中心。

某時(shí)觀測(cè)到狗的位置，則人必在以狗為圓心，以繩長(zhǎng)為半徑的圈內(nèi)。這像測(cè)量的真值區(qū)間，以測(cè)得值為中心。

測(cè)量?jī)x器的誤差范圍是生產(chǎn)時(shí)造就并確定的；在計(jì)量時(shí)，被公證。能確定或確認(rèn)誤差范圍之值，是因?yàn)檠兄婆c計(jì)量中有標(biāo)準(zhǔn)。而標(biāo)準(zhǔn)之標(biāo)稱(chēng)值，可視為真值。定標(biāo)時(shí)與計(jì)量時(shí)的測(cè)得值區(qū)間，是測(cè)量?jī)x器的特性，它確定了測(cè)得值對(duì)真值的關(guān)系。測(cè)量?jī)x器的這個(gè)特性，在測(cè)量中將表現(xiàn)出來(lái)，即表達(dá)特定的測(cè)得值與真值的關(guān)系，因此可由測(cè)量中獲知的測(cè)得值來(lái)確定被測(cè)量的真值。由于誤差的存在，只能得到真值的范圍。只要這個(gè)范圍足夠小（測(cè)量前要選用測(cè)量?jī)x器），就達(dá)到了測(cè)量的目的。

定標(biāo)與計(jì)量由真值確認(rèn)誤差范圍；測(cè)量中由已知的誤差范圍與獲知的測(cè)得值而得知被測(cè)量的量值。測(cè)量結(jié)果是測(cè)得值加減誤差范圍，測(cè)量結(jié)果包含真值。

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