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仪器仪表的精确度分析

2014-2-1 来源：郑州光力科技股份有限公司作者：高华朱海龙

摘要：本文先给出了表征仪器仪表的精确度的相关参数和指标，然后针对某款仪器的测量数据，对其精确度进行了计算，并给出了详细的计算步骤。

关键词：仪器仪表；精确度；计算步骤；计算方法

仪器仪表发挥其作用的方式是测量，各种形式的测量构成了一个完整的体系，保证国家经济建设的正常运行。保证测量结果的准确性是仪器仪表生产厂商所必须承担的责任。但是，任何测量都是有误差的，不能够完全准确地与真实值相符合，这与仪器仪表的制造水平有很大的关系。

1. 仪器仪表精确度的表征方法

用误差的形式来表达该值偏离真实值的程度。这就涉及到了仪器仪表的精度问题，仪器仪表的“精确度”表征的是测量结果是否可信的度量，其相似的属于还包括准确度、精密度和正确度。

准确度：表征测量结果和真实值之间相符合的程度，是测量中的系统误差和随机误差的综合反映；

精密度：表征的是测量结果之间相一致的程度，是测量结果

中随机误差大小的反应。当然测量时应尽量保证测量的条件时相同的；

正确度：表征的系统误差的大小，反映了测量结果中系统误差的影响程度；

不确定度：是对真实值所处量值范围的评价和判断，也是测量中无法修正的部分。

2. 仪器仪表精确度的计算

下面将根据某测量仪器的测量数据，给出详细的计算过程和计算步骤。

1）对仪器仪表进行校准。通过对已知的标准值或可以作为标准值的标准装置的测量，标定仪器仪表。

2）对同一个标准值进行五次以上的测量，并记录下来读数。测量时要尽量保证减少人为操作的误差。

3）记录 5-10 组读数值。在保证测量条件一直的情况下，可以在组与组之间有一定的时间间隔。如表 1 所示。

9）检验所测量的数据的统计特性，确定总评均值 X 是否是由平均值等于标准值的测量做采用的仪器所产生的。检验过程可以采用的置信水平有 99‰，95‰，90‰等，然后查找双边假设检验的t α/2值。

10）计算总体平均值的置信区间，此处取双边区间，置信水平取 95‰。置信区间 =0.70300±0.00018 其中，t0.025 =2.064，自由度为 24. 计算得到置信区间为 0.70300±0.00018。

11）仪器的精确度的确定。

由于第八步中计算出来的准确度在置信水平为 95‰的置信区间内，仪器的准确度范围就在 0.00036 以内。所以，只有保证检验结果落在所计算的置信区间之内，才能认为仪器是准确的，可以使用。否则就必须对测量过程进行检查，找出问题所在。

12）假设某一次测量时的测量条件与上述计算中的条件是相同的，计算该测量值的不确定度。真实值的置信区间 = x±kSp，其中，Sp =0.00047，在置信水平为 95‰的条件下，覆盖因子 k = 1.96。所以，不确定度 =0.0009212。

本文得出以下的结论：

在测量数据为 30 个的情况下，仪器的精确度 =±0.00018；在置信水平为 95‰的条件下，仪器的不确定度 =±0.0009212。

3. 总结

目前，国内的仪器仪表的精确度不高，尤其是在一些条件恶劣的测量条件下，国内的仪器根本无法满足测量的要求。造成这样的原因是多方面的，国内的仪器仪表

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