兩種區間的應用場合——測量計量基本概念(6)

                   兩種區間的應用場合   

                                  ——測量計量基本概念(6)     

                                                                                                              史錦順  

-

上段講了兩種區間，一個是以真值為中心、以誤差范圍為半寬的儀器示值的區間，簡稱測得值區間，一個是以測得值為中心、以誤差范圍為半寬的真值區間，簡稱量值區間。兩個區間的共同的關鍵參量誤差范圍是儀器研制場合確定的。計量場合是對誤差范圍指標的檢驗、公證；測量場合是對誤差范圍指標的應用。

-

（一）誤差范圍指標值的確定

兩種區間的核心內容是誤差范圍。誤差范圍指標值在研制中確定。

測量儀器研制，必須建立測量方程、給出測得值函數。測得值函數就是測量儀器示值對被測量真值的依賴關系。完善的測量儀器，示值與被測量真值一一對應。受各種現實條件的限制，示值與真值間有差別，這是誤差元。誤差元存在隨機變化或系統偏離，確定每個值很難，也難于表達（測得值在變），但可以用誤差元絕對值的最大可能值即誤差范圍來表達。

-

（二）兩種區間與三個場合的對應關系

在測量儀器的制造場合，定標、檢驗，都是測得值區間。

在計量場合，用的也是測得值區間。

以上兩種場合，有計量標準，所用的區間是以真值為中心的、以誤差范圍為半寬的測得值區間。不同處是，研制必須知道測得值函數，做誤差分析；而計量不必知道測量儀器的測得值函數，也不必做誤差分析。而是利用計量標準檢查測量儀器的誤差范圍指標。

-

在測量場合，用的是以測得值為中心的、以誤差范圍為半寬的真值的區間，簡稱量值區間。測量者按測量任務的要求，選用測量儀器，已知測量儀器的誤差范圍指標值，而在正確使用測量儀器、滿足測量儀器使用條件的情況下，測量儀器的誤差就是測得值的誤差；因此測量者可以用測量儀器的誤差范圍指標值當測得值的誤差范圍（冗余代換），這樣，測量者在測量后有了測得值，又知誤差范圍，就可寫出測量結果（測得值加減誤差范圍）。

測量者不必知道測量儀器的測得值函數，直接測量也不必進行誤差分析。測量者的責任是選擇準確度指標夠格的測量儀器、滿足儀器的工作條件、正確使用測量儀器。

間接測量由幾個獨立的直接測量構成；依函數關系，由自變量求函數。要根據各個自變量的誤差范圍求函數的誤差范圍，這是間接測量的誤差傳遞，而不屬于直接測量的誤差分析。

-

（三）兩種區間的特點

1 兩種區間都是對稱區間。

2 兩種區間都是有中心的區間。

3 兩種區間的半寬即誤差范圍相同。

4 兩種區間表明同一物理關系，可以相互推導。

5 確定誤差范圍是測量儀器研制者的事。

6 計量利用的是測得值區間。不必知道測得值函數，不必評定區間。

7 測量利用由測得值區間推導出的實際值區間。直接測量，測量者不必知道測得值函數，不必評定誤差范圍（直接利用測量儀器的誤差范圍指標）。

8 間接測量要知道函數關系（不是直接測量的測得值函數），求函數對各量的偏微分，由各自變量的誤差范圍，求函數的誤差范圍。

-

（四）統計測量的實際值區間

統計測量的測量誤差范圍，遠遠小于被測量的變化范圍，測得值各個是真值，測得值與真值歸一，而簡稱實際值或量值。

統計測量的結果表達，是以期望值為中心的量值區間。統計測量的量值區間，在測量中確定。

-