本帖最后由 史錦順 于 2013-9-2 15:38 編輯
規矩灣先生說: “如果我們只說數字式儀器,例如末位數為0.01mm的數顯卡尺稱為分辨力0.01mm的數顯卡尺,指的就是“顯示裝置的分辨力”為0.01mm。如果要問該數顯卡尺的分辨力,即能“引起相應示值產生可覺察變化的被測量的最小變化”,這個“分辨力”,就應是末位數顯示值的一半0.005mm。大于0.005mm,就會跳一個字。小于0.005mm的“變化”將無法被覺察”。 這段論述不妥。凡是數字式儀表,末位數一個單元代表的量,就是該測量儀器的分辨力,也是能察覺的被測量的最小變化。因此,在分析誤差時,末位一個字的誤差,就是這個字代表的量,而不是它的二分之一。 這個“二分之一”觀,即關于數字式儀表的分辨力引入誤差的分析的錯誤,來頭很大,出自GUM。 GUM錯例一開,歐洲合格性合作組織也用,中國的樣板評定也用,于是竟成常規。但是錯誤畢竟是錯誤。這雖然是小錯,但總覺得不能容忍錯誤。小錯究不究,改不改,體現出一種科學作風。科學必須嚴格。 與“二分之一”觀對立的是 “一個數”觀。數字式儀表,分辨力是末位一個數,引入誤差也是末位一個數。 模擬儀器的最小分格,兩線間必有一個小距離,指針可能指在刻線上(整數),而人眼讀數時,可以識別出一個中間態,那就是指針在兩刻線之間,讀為“0.5”是正確的。因此,模擬儀表的讀數誤差是0.5個小格。把小格稱作分辨力,則這項誤差是二分之一小格。 數字式儀表的技術基礎是脈沖技術。一個脈沖代表末位的一個數。脈沖只有“0”與“1”兩個狀態,沒有過渡狀態。計數就是數脈沖數,因此,只有整數而沒有小數。這和模擬儀器不一樣。 - 頻率等于每秒的振蕩次數。振蕩一次是一個脈沖。計數式測頻,就是設定閘門時間,而數脈沖數。脈沖數被閘門時間除,就得頻率。 設計數式頻率計的閘門時間(采樣時間)取1秒。這樣,一個脈沖就代表1赫。脈沖只能取整數,因此,測得頻率只能是1赫的整數倍。即頻率的最低位是1赫,而不可能讀出0.5赫。 情況1 設標準頻率源的頻率為1.25赫,脈沖間隔是0.8秒。這樣,在一秒的閘門時間中,計到的脈沖數,可能是“1”也可能是“2”。示值為1Hz,示值誤差是1Hz-1.25Hz= -0.25Hz ;讀數是2Hz,.讀數誤差是2Hz-1.25Hz= 0.75Hz 情況2 設標準頻率源的頻率為1.01赫,脈沖間隔是0.99秒。這樣,在一秒的閘門時間中,計到的脈沖數,可能是“1”也可能是“2”。示值為1Hz,示值誤差是1Hz-1.01Hz= -0.01Hz ;讀數是2Hz,.讀數誤差是2Hz-1.01Hz=0.99Hz 情況3 設標準頻率源的頻率為0.8赫,脈沖間隔是1.25秒。這樣,在一秒的閘門時間中,計到的脈沖數,可能是“1”,也可能是“0”。示值為1Hz,示值誤差是1Hz-0.8Hz= 0.2Hz ;示值是0Hz,示值誤差是0Hz-0.8Hz= -0.8Hz 情況4 設標準頻率源的頻率為0.99赫,脈沖間隔是1.01秒。這樣,在一秒的閘門時間中,計到的脈沖數,可能是“1”也可能是“0”。示值為1Hz,示值誤差是1Hz-0.99Hz=0.1Hz ;示值是0Hz,示值誤差是0Hz-0.99 Hz= -0.99Hz (轉下頁) |