本帖最后由 史錦順 于 2012-7-31 11:09 編輯
接 4# 史錦順 文
五 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的真值對(duì)被測(cè)量真值的代換 測(cè)量者關(guān)心的真值,是指被測(cè)量的真值。計(jì)量中依靠的真值是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的真值。講測(cè)量計(jì)量理論,必須論述清楚這兩種真值的關(guān)系,即說(shuō)清標(biāo)準(zhǔn)的真值與被測(cè)量的真值之間是怎樣聯(lián)系的、如何過(guò)渡的、或者是如何代換的。 - 要講清這個(gè)問(wèn)題,就要先講清測(cè)量?jī)x器的原理。測(cè)量?jī)x器的功能是實(shí)現(xiàn)被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的比較。比較所用的公式,就是被測(cè)量的真值與標(biāo)準(zhǔn)的真值之間聯(lián)系的橋梁。二者的真值依賴(lài)公式進(jìn)行等量代換。 - 例 天平稱(chēng)重 天平稱(chēng)量的是質(zhì)量。質(zhì)量俗稱(chēng)重量,通常說(shuō)用天平稱(chēng)重。買(mǎi)個(gè)金戒子,就得用天平稱(chēng)重。 天平稱(chēng)重依靠的是杠桿原理。設(shè)重物的質(zhì)量是M(重真),砝碼的質(zhì)量M(砝真),天平的臂長(zhǎng)為L(zhǎng)(左),L(右),重力加速度為g. 測(cè)量的物理公式 M(重真)g L(左)= M(砝真)g L(右) 同一地點(diǎn)g值相等,消掉。 M(重真)L(左)= M(砝真)L(右) (10) 測(cè)量的計(jì)值公式(等臂天平) M(重測(cè))=M(砝標(biāo)) (11) M(重測(cè))是物重測(cè)得值,M(砝標(biāo))是砝碼標(biāo)稱(chēng)值。 聯(lián)立(10)(11)式,得測(cè)量方程為 M(重測(cè))/M(重真)=[L(左)/L(右)][M(砝標(biāo))/M(砝真)] (12) M(重測(cè))=[L(左)/L(右)][M(砝標(biāo))/M(砝真)] M(重真) (13) 從(12)(13)式清楚地表達(dá)了測(cè)得值與物重的真值、砝碼的真值之間的關(guān)系。 我們可以更通俗地講一下測(cè)量中的代換過(guò)程。我們要知道被測(cè)重量的真值,(10)式告訴我們被測(cè)重量的真值與砝碼真值的關(guān)系。于是可以用砝碼的真值代換被測(cè)量的真值。砝碼的真值與砝碼標(biāo)稱(chēng)值極接近,我們用砝碼的標(biāo)稱(chēng)值來(lái)代換砝碼真值。第一個(gè)代換由于L(左)與L(右)的不完全相等而引入誤差。第二個(gè)代換由于砝碼的標(biāo)稱(chēng)值與砝碼的真值有微小差別而引入誤差。稱(chēng)重過(guò)程使用砝碼,進(jìn)行了兩次代換,使我們由砝碼的標(biāo)稱(chēng)值而知道了重物的測(cè)得值,至于兩次代換的誤差,正是測(cè)得值對(duì)被測(cè)量真值的差。 設(shè) M(重測(cè))=M(重真)+ΔM(重測(cè)) M(砝標(biāo))=M(砝真)+ΔM(砝標(biāo)) 代入(12),有 1+δM(重測(cè))=[1+δL][1+δ(砝標(biāo))] δM(重測(cè))=δL+δM(砝標(biāo)) (14) - 以上推導(dǎo)中實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)代換:用標(biāo)準(zhǔn)的真值代換被測(cè)量的真值,這是測(cè)量的第一代換;用標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱(chēng)值代換標(biāo)準(zhǔn)的真值,是本測(cè)量的第二代換。 測(cè)量的第一代換十分重要,這一代換是普適的、任何測(cè)量?jī)x器所必備的。由此我們可以把定義誤差元的被測(cè)量的真值,轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的真值,而標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱(chēng)值與其真值的誤差我們是事先知道的(依靠計(jì)量部門(mén)),由此,我們可以在不知道被測(cè)量真值的條件下而確定測(cè)量誤差。 如上,從測(cè)量?jī)x器的測(cè)量原理,我們可知測(cè)量誤差是可求得。從測(cè)量?jī)x器的生產(chǎn)、定標(biāo)、檢驗(yàn)、計(jì)量的整個(gè)過(guò)程,我們更易于理解,使用測(cè)量?jī)x器時(shí),已先知該儀器的誤差范圍,我們才選用。計(jì)量法明文規(guī)定,計(jì)量合格的測(cè)量?jī)x器才準(zhǔn)許使用(示教儀器除外),因而當(dāng)我們根據(jù)需要而使用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量時(shí),已知該儀器的測(cè)量誤差范圍,也就是已預(yù)知測(cè)得值的誤差范圍。 (接下頁(yè)) - |