第3节 测量方法
2)精度性能指标
(1) 重复性
在实际相同的条件下,对同一被测量进行连续多次测量时,各测得值之间的一致性称为重复性。
所谓实际相同条件下的连续多次测量,是指同一测量程序、同一测量器具、同一测量环境、同一测量地点,在短时间内对同一被测对象进行的重复测量。测量人员的影响应减至最小。
(2)稳定性
稳定性是测量仪器保持其测量特性恒定的能力,通常稳定性是相对于时间而言的。
漂移是测量仪器的测量特性随时间的缓慢变化,例如线性测量仪器静态响应特性的漂移。
(3) 示值误差
测量仪器的示值误差是其示值与被测量的(约定)真值之差。由于真值往往不可获得,所以用较高精度的测得值(实际值)作为约定真值。
例如标称尺寸为30mm的量块,其实际尺寸为30.0002mm,则该量块的示值误差为30 – 30.0002=-0.0002mm = -0.2um。
例如用百分尺测量轴的直径,仪器示值为29.985 mm,而该轴由立式光学计测得的直径为29.988mm。由于立式光学计的测量精度高于百分尺,因此可以其测得值作为被测轴径的约定真值,则百分尺的示值误差等于29.985mm
– 29.988 mm = -0.003 mm = -3μm。
显然,在测量仪器不同示值处的示值误差一般是各不相同的。
测量器具的精度可用示值极限误差表示,也可用不确定度表示,都是该测量器具示值误差的界限值。
(4) 回程误差
在相同条件下,被测量值不变,测量器具行程方向不同时,两示值之差的绝对值。
回程误差又称滞后误差或称空回。
回程误差是由测量器具中测量系统的间隙、变形和摩擦等原因引起的。为了减少回程误差的影响,应使测量器具的运动部件沿同一方向运动,即所谓“单向测量”。当要求往返或连续测量时,如测量跳动,则应选用回程误差较小的测量器具。
(5) 鉴别力阈
鉴别力是测量器具对被测量值微小变化的反应能力,又称灵敏阈或灵敏限。鉴别力阈则是鉴别力的定量表示,它是使测量器具的示值产生可察觉变化的被测量值的最小变化值,即测量仪器对被测量微小变化的不敏感程度,一般与内外部的噪声、摩擦、阻尼、惯性等因素有关。
(6) 测量不确定度
测量不确定度是在测量结果中表达被测量值分散性的参数。
如前所述,由于测量过程的不完善,测得值对真值总是有所偏离,这种偏离又是不确定的。表达这种不确定程度的量化参数,就称为不确定度。换句话说,不确定度是表达被测量真值所处范围的定量估计。
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