在測試儀器行業,不確定度(很多人稱之為精度,因此下面就稱之為精度)是儀器的一個最重要指標之一,而不確定度指標的表示是有不同的方式的。而不同的

表示方式有時會帶來一些意義上的混淆或混亂。因此如何理解精度的指標就變得非常重要了。

 

不確定度指標是指儀器測量值的可能範圍,也就是估計的誤差範圍。誤差的類型有與測量值成比例的誤差,有與測量值大小無關的固定誤差,一般儀器的指標是

兩種誤差之和。通常人們希望僅有與測量值成比例的誤差,讀數(Reading)精度就是指這種誤差。如果儀器僅用固定誤差表示指標的叫做引用誤差,滿量程

(Full Range)精度就是指這種誤差。

 

在壓力測試(通常稱為表)中常使用滿量程精度。讀數精度和滿量程精度的表示有什麼不同嗎?他們是怎麼計算出來的?下面我們以一個壓力測試的例子來具

體說明,更有助於直觀的理解之間的區別。

 

具體的例子如下:兩個壓力測試儀,最大量程都是10MPa。一個是讀數精度 1%,

另一個是滿量程精度 1%。二者有何區別?

 

首先要介紹兩種誤差表示方式,一個是絕對誤差,一個是相對誤差。絕對誤差是測量值與標準值(估計真值)之差;相對誤差是絕對誤差和標準值的比值。例如

測量數值是100,其絕對誤差是1,則相對誤差就是1/100,也就是1%。再如,測量值是50,絕對誤差是0.5,則相對誤差是0.5/50,還是1%。

 

通過相對誤差才能表示出測量的質量,所以通常評價測量結果和測量儀器都使用相對誤差。如果不確定度給出的是相對誤差,馬上就知道最後測量結果究竟如何。

如果是給出的是絕對誤差,最後的不確定度需要進行計算才能知道。在解釋讀數精度和滿量程精度的實際例子中就可清楚的了解這一點。

 

搞清楚相對誤差和絕對誤差後,我們就很容易理解讀數精度和滿量程精度了。所謂讀數精度就是用相對誤差表示。而滿量程精度是用引用誤差或絕對誤差表示。

以上面提出的例子來說,兩個壓力測試儀,最大量程都是10MPa。一個讀數精度是 1%,另一個滿量程精度是1%。二者有何區別?

 

以讀數精度表示的儀器,其絕對誤差隨測量值變化,而相對誤差不變。在測量10MPa 時,其相對誤差就是1%,測量7MPa 時還是1%,以此類推。

 

而以滿量程精度表示的儀器,其不確定度是引用誤差,也就是絕對誤差,它是一個恆定值,是百分比數誤差乘以滿量程的數值,本例中就是±1% x 10MPa,也就

是±0.1MPa。而這個估計誤差對所有測量值都是一樣的,而相對誤差隨測量值變化而變化。如剛才介紹,只有相對誤差才能表示出測量的質量,因此,總是要把

絕對誤差換算為相對誤差。當測試值是7Mpa 時,絕對誤差還是0.1MPa,那麼相對誤差就是 0.1MPa/7MPa,1.4%。

 

如果一台儀器的指標是讀數精度0.01%,另一台儀器的指標是滿量程精度0.01%。現在將兩種精度表示方式在不同測量值的精度(相對誤差)列出一個表,這樣就

可以看到二者的差別。

 

在滿量程時兩種表示方式是一樣的。但是當測量值開始降低時,使用讀數精度的儀器的測量不確定度將保持不變,而使用滿量程精度的儀器的測

量不確定度隨測量值下降而下降。在50%量程時不確定度增加一倍,10%量程時就相差 10倍。不確定度從滿量程時的萬分之一的變成了千分之一。

 

有一點要說明的是,沒有一個壓力傳感器在全部量程範圍永遠保持同樣的準確。因此讀數精度的表示都有一定的範圍所限制。還以 10MPa 的壓力測試儀為例,

其指標為0.01%讀數,對應範圍為10%至100%的量程,也就是從1MPa至10MPa。低於 1MPa 的指標通常會另外給出。不論是哪種表示方式,在遠低於最大量程的很小壓力時,精度都會大大降低,因此需要選擇另外的傳感器來覆蓋更低的壓力範圍。

 

綜上所述,使用讀數精度就基本是測量時獲得的實際精度,因此非常容易理解。而使用滿量程精度需要進行計算轉換為相對誤差後(也就是讀數精度)才能知道

在每個測量值上實際獲得的精度。福祿克的壓力校準產品主要是以讀數精度來表示的,表示的方式是在某個壓力範圍的讀數精度是多少。例如 0.02%讀數,10%

至 100%量程。用戶可以快速和清楚地了解測量時獲得的實際不確定度是多少。




Copyright © 2016 Long Summer Co.,LTD.

All Rights Reserved.

TEL:02-2999-8270

Email住址會使用灌水程式保護機制。你需要啟動Javascript才能觀看它

新北市三重區光復路1段47號7樓之3