1.測(cè)量誤差的定義
測(cè)量是一個(gè)變換、放大、比較、顯示、讀數(shù)等環(huán)節(jié)的綜合過(guò)程。由于檢測(cè)系統(tǒng)(儀表)不可能絕對(duì)精確,測(cè)量原理的局限、測(cè)量方法的不盡完善、環(huán)境因素和外界干擾的存在以及測(cè)量過(guò)程可能會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的原有狀態(tài)等,也使得測(cè)量結(jié)果不能準(zhǔn)確地反映被測(cè)量的真值而存在一定的偏差,這個(gè)偏差就是測(cè)量誤差。
2.真值
一個(gè)量嚴(yán)格定義的理論值通常叫理論真值,如三角形三內(nèi)角和為180o等。許多量由于理論真值在實(shí)際工作中難以獲得,常用約定真值或相對(duì)真值來(lái)代替理論真值。
(1)約定真值
根據(jù)國(guó)際計(jì)量委員會(huì)通過(guò)并發(fā)布的各種物理參量單位的定義,利用當(dāng)今最先進(jìn)科學(xué)技術(shù)復(fù)現(xiàn)這些實(shí)物單位基準(zhǔn),其值被公認(rèn)為國(guó)際或國(guó)家基準(zhǔn),稱為約定真值。例如,保存在國(guó)際計(jì)量局的1kg鉑銥合金原器就是1kg質(zhì)量的約定真值。在各地的實(shí)踐中通常用這些約定真值國(guó)際基準(zhǔn)或國(guó)家基準(zhǔn)代替真值進(jìn)行量值傳遞,也可對(duì)低一等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)量值(標(biāo)準(zhǔn)器)或標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行比對(duì)、計(jì)量和校準(zhǔn)。各地可用經(jīng)過(guò)上級(jí)法定計(jì)量部門按規(guī)定定期送檢、校驗(yàn)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)器或標(biāo)準(zhǔn)儀器及其修正值作為當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)物理參量單位的約定真值。
(2)相對(duì)真值
如果高一級(jí)檢測(cè)儀器(計(jì)量器具)的誤差僅為低一級(jí)檢測(cè)儀器誤差的1/3~1/10,則可認(rèn)為前者是后者的相對(duì)真值。例如,高精度石英鐘的計(jì)時(shí)誤差通常比普通機(jī)械鬧鐘的計(jì)時(shí)誤差小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)以上,因此高精度的石英鐘可視為普通機(jī)械鬧鐘的相對(duì)真值。
3.標(biāo)稱值
計(jì)量或測(cè)量器具上標(biāo)注的量值,稱為標(biāo)稱值。如天平的砝碼上標(biāo)注的1g、精密電阻器上標(biāo)注的100ω等。由于制造工藝的不完備或環(huán)境條件發(fā)生變化,使這些計(jì)量或測(cè)量器具的實(shí)際值與其標(biāo)稱值之間存在一定的誤差,使計(jì)量或測(cè)量器具的標(biāo)稱值存在不確定度(相關(guān)概念詳見(jiàn)本章第五節(jié)),通常需要根據(jù)精度等級(jí)或誤差范圍進(jìn)行估計(jì)。
4.示值
檢測(cè)儀器(或系統(tǒng))指示或顯示(被測(cè)參量)的數(shù)值叫示值,也叫測(cè)量值或讀數(shù)。由于傳感器不可能絕對(duì)精確,信號(hào)調(diào)理、模/數(shù)轉(zhuǎn)換不可避免地存在誤差,加上測(cè)量時(shí)環(huán)境因素和外界干擾的存在以及測(cè)量過(guò)程可能會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的原有狀態(tài)等,都可使得示值與實(shí)際值存在偏差。