測量儀器的示值誤差是實(shí)物量具或測量系統(tǒng)測量誤差的一種描述,一般是指測量儀器示值與對應(yīng)輸入量的真值之差。下面本文主要根據(jù)JJF 1094 測量儀器特性評定介紹示值誤差評定方法及示值誤差的表示形式。
在規(guī)定的檢測條件下,由提供約定的測量標(biāo)準(zhǔn)對被評定的測量儀器進(jìn)行一定次數(shù)的測量或比較,有的情況下則是被評定測量儀器對給定的測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一定次數(shù)的測量。被評定測量儀器示值與測量標(biāo)準(zhǔn)提供的約定真值之差為示值誤差。
根據(jù)被評定測量儀器的測量原理、結(jié)構(gòu)、通過分析和試驗(yàn)得到影響測量儀器示值誤差的參量,再對各個(gè)參量進(jìn)行評定并加以綜合,得出被評定測量儀器示值誤差的控制范圍。
通常在不具備上級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的情況下采用分部測量法。由于認(rèn)識(shí)的局限性,對被測量儀器影響參量的分析可能不全面和不徹底。
把被評定一臺(tái)或多臺(tái)測量儀器的多個(gè)示值,用不同方式組合起來,得到被測量之間以及被測量與給定的約定真值之間的函數(shù)關(guān)系,并列成若干方程式,然后用最小二乘法求出儀器示值的實(shí)際值或示值誤差。
在這里,約定真值是高等級或同等級測量標(biāo)準(zhǔn)器復(fù)現(xiàn)的量值,也可以是物理常量。
示值誤差可用絕對誤差表示為:
式中:
Δ——用絕對誤差表示的測量儀器示值誤差;
X——被評定測量儀器的示值;
Xδ——測量標(biāo)準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的量值,即約定真值。
例如:某被評定電阻的標(biāo)稱值為1.0000Ω,用標(biāo)準(zhǔn)電阻電橋來校準(zhǔn)該被評定電阻,所得的測量結(jié)果為1.0019Ω,則該被評定電阻的(絕對)誤差為
作為評定結(jié)果,可以給出該被評定電阻的實(shí)際值為1.0019Ω,也可以給出該被評定電阻的修正值為﹢0.0019Ω。
示值誤差可用相對誤差表示為:
式中:
δ——用相對誤差表示的測量儀器示值誤差。
在誤差的絕對值比較小的情況下,示值相對誤差也可用下式計(jì)算:
例如:用標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定材料試驗(yàn)機(jī),若材料試驗(yàn)機(jī)的示值為5.000MN,標(biāo)準(zhǔn)測力儀輸出力值為4.980MN,則材料試驗(yàn)機(jī)在5.000MN檢定點(diǎn)的示值誤差為
示值的相對誤差為
示值誤差可用引用誤差表示為:
式中:
γ——用引用誤差表示的測量儀器示值誤差;
xN——引用值,一般為被評定測量儀器標(biāo)稱范圍的上限或量程。
例如:將標(biāo)準(zhǔn)電壓源輸出的2.0000V標(biāo)準(zhǔn)電壓,加到標(biāo)稱范圍上限為3.0000V的被校電壓表上,被校電壓表的示值為2.0009V,則該電壓表在2.0000V校準(zhǔn)點(diǎn)上的引用誤差為
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