-
《史氏測量計量學(xué)說》征求意見稿(6)
史錦順
第5章 體現(xiàn)測量函數(shù)的兩個區(qū)間與包含被測量真值的測量結(jié)果
測量函數(shù),指測量儀器體現(xiàn)的測得值函數(shù)與被測量的量值(真值)函數(shù)。函數(shù)的功能簡化為誤差范圍,誤差范圍構(gòu)成兩個區(qū)間,并簡化構(gòu)成為 “測量結(jié)果”的表達(dá)式。測量結(jié)果中包含真值,這一條是儀器研制、計量、測量共同的宗旨,共同的目標(biāo),這是測量理論的真諦。這說明:以誤差范圍為核心的誤差理論,簡明、貫通、實(shí)效。
1 測得值函數(shù)
測量儀器的研制,要建立測量方程。由測量方程,可以方便地得到測得值函數(shù)。測得值函數(shù),是測得值對真值的依賴關(guān)系。真值是自變量,測得值是因變量。對測得值函數(shù)微分,得到誤差元;各項誤差元的最大可能值是分項誤差范圍;各分項誤差范圍合成為儀器的誤差范圍。再經(jīng)湊整、放大、歸類(按國家等級標(biāo)準(zhǔn)系列),給出誤差范圍指標(biāo)值。誤差范圍指標(biāo)值就是準(zhǔn)確度。(當(dāng)前,一些規(guī)范為避諱VIM關(guān)于“準(zhǔn)確度是定性的”之規(guī)定,又稱之為最大允許誤差、準(zhǔn)確度等級。)
測量儀器的研制者,必須給出全量程的測得值函數(shù),建立測得值與被測量真值的對應(yīng)關(guān)系。
測量儀器,不可能只測量一個值,而是測量全量程內(nèi)的任何一個被測量量值。這就必須給出全量程(或可用區(qū)域)上的測得值函數(shù)。
建立儀器測得值函數(shù)的程序:
(1)根據(jù)測量儀器的物理機(jī)制,寫出物理公式;
(2)標(biāo)記物理公式中的量,寫出計值公式;
(3)聯(lián)立物理公式與計值公式,寫出測量方程;
(4)根據(jù)測量方程(第3章),可以方便地寫出測得值函數(shù)。測得值函數(shù)的一般形式為:
Ym = f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN) + Y (5.1)
研制的賦值過程,就是由真值Y(用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)稱值來代表)而確定測得值Ym。
2 由測得值函數(shù)求誤差范圍
根據(jù)測得值函數(shù)(5.1),
誤差元為
r =Ym-Y= f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o)-f(X1,X2,……XN) (5.2)
誤差范圍為
R =│r│max =│Ym-Y│max (5.3)
R =│f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o)-f(X1,X2,……XN)│max (5.4)
(5.4)的計算,要首先根據(jù)具體情況確定變量。在此基礎(chǔ)上,有兩種處理方法:1微分法 將函數(shù)在自變量的常數(shù)點(diǎn)展開成泰勒級數(shù),留一階量;2 小量法 求變量與常量的差分,近似計算(見第3章例)。
誤差范圍R,可以構(gòu)成對測量計量意義重大的兩個區(qū)間和測量結(jié)果。
-
|