傳感器測(cè)試誤差的術(shù)語分析：度、精密度、準(zhǔn)確度

　　【儀表網(wǎng) 儀表科普】在傳感器的測(cè)試過程中，無論采用多么完善的測(cè)試方法和多么的測(cè)試裝置，都不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，測(cè)試結(jié)果也就不可能準(zhǔn)確。因此，為了衡量傳感器質(zhì)量指標(biāo)的高低，就必須對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與誤差估算，來反映出它與真值之間的一致程度，即度。但是，傳感器制造廠家并不直接給出度等級(jí)這樣一個(gè)具有綜合誤差概念的工作性能指標(biāo)，而是采用分項(xiàng)指標(biāo)表示。例如，對(duì)于作為靜態(tài)測(cè)量使用的測(cè)力傳感器，其工作性能指標(biāo)通常用線性度、滯后、不重復(fù)性、蠕變(時(shí)間穩(wěn)定性)、溫度影響等指標(biāo)分項(xiàng)給出。使用者需要根據(jù)測(cè)量要求和各項(xiàng)指標(biāo)誤差的呈現(xiàn)特性，研究分項(xiàng)誤差合成的規(guī)律，自行進(jìn)行度綜合，然后對(duì)傳感器作度的評(píng)定。本篇所介紹的測(cè)試誤差及數(shù)據(jù)處理理論，是對(duì)傳感器度評(píng)定的基礎(chǔ)。
 

　　誤差的定義及其相關(guān)術(shù)語
 

　　1.真值
 

　　所謂真值，是指表征在研究某量時(shí)所處的條件下完善地確定的量值。量值是指用數(shù)和適 當(dāng)?shù)膯挝槐硎镜闹担?15 cm、2. 5 kg、16. 4℃等。
 

　　定義中強(qiáng)調(diào)了兩點(diǎn)：一是“在研究某量所處的條件下”；二是“完善地確定的量值”。這既體現(xiàn)了真值客觀實(shí)在，又排除了真值宏觀取值的不確定性。因此，量的真值是理想的概念，一般是不可能準(zhǔn)確知道的。
 

　　2.約定真值
 

　　是指為了給定的目的，可以替代真值的量值。一般說來，約定真值被認(rèn)為是非常接近真值的。就給定的目的而言，其差值可以略去不計(jì)。
 

　　3.精度（或度）
 

　　表示測(cè)量結(jié)果與被測(cè)的“真值”的靠近程度。精度一般是在校驗(yàn)或標(biāo)定的過程中來確定 的，此時(shí)“真值”則靠其他更的儀器或工作基準(zhǔn)來給出。這些作為標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)的儀器則必須能定期直接或間接地與國(guó)家(或)的基準(zhǔn)量(如長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間等)進(jìn)行對(duì)比。精度一般用“極限誤差”來表示，或者用極限誤差與滿量值之比按百分?jǐn)?shù)給出。
 

　　4.精密度
 

　　這是精度的一個(gè)組成部分，反映測(cè)量的隨機(jī)誤差大小。一般用標(biāo)準(zhǔn)偏差σ或者用或然誤差(0. 674 5σ)來表示。
 

 

　　準(zhǔn)確度反映系統(tǒng)誤差的大小。一般給出其修正公式而不作為性能指標(biāo)。
 

　　6.變差
 

　　也稱回差，是指在正反方向做全范圍性能測(cè)試時(shí)所得到的輸人/輸出特性曲線上，對(duì)同一個(gè)輸人值，上行程和下行程輸出值之間的大差值。如圖4-1所示，用滿量程的百分?jǐn)?shù)，變差可表示為
 

式中，A——對(duì)應(yīng)100%輸入時(shí)的理想輸出值。
 

　　變差包括遲滯誤差和不靈敏區(qū)。遲滯誤差是變差的一部分，它是由于測(cè)量?jī)x表的某些元件吸收、消耗能量而產(chǎn)生的。
 

　　7.重復(fù)性
 

　　重復(fù)性是指在同一個(gè)工作條件下，輸入按同一方向作全量程(0?100%)變化多次(一般要求3次以上)時(shí)，輸入/輸出特性曲線的一致性。一般重復(fù)性用輸人/輸出特性曲線間大的不 一致程度 對(duì)滿量程的百分?jǐn)?shù)表示，它不包含變差，也沒有正負(fù)號(hào)。如圖4-2所示，重復(fù)性可
 

　　表示為
 

式中，A——與100%輸人對(duì)應(yīng)的理想輸出值。
 

　　8.再現(xiàn)性
 

　　再現(xiàn)性是指經(jīng)過一段時(shí)間以后，在同一工作條件下，輸人/輸出特性曲線間的一致程度。 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的大非再現(xiàn)性是用輸人/輸出曲線間大不一致度△對(duì)滿程量的百分?jǐn)?shù)表示。如圖4-3所示，再現(xiàn)性可表示為
 

式中，A——與100%輸人對(duì)應(yīng)的理想輸出值。
 

再現(xiàn)性包含零點(diǎn)誤差、量程誤差、變差、不靈敏區(qū)、重復(fù)性和漂移。
 

　　9.漂移
 

　　漂移是指在一定的輸人、環(huán)境和工作條件下，經(jīng)過一定時(shí)間后輸出的變化量。漂移一般用輸出變化量對(duì)量程的百分?jǐn)?shù)表示。
 

　　10.線性度
 

　　線性度是指儀表的實(shí)測(cè)輸入輸出特性曲線對(duì)理想直線性輸人/輸出特性曲線的近似程度。儀表的非線性度用實(shí)測(cè)輸人/輸出特性曲線與理想直線輸人/ 輸出特性曲線的大偏差△對(duì)滿量程的百分比表示。 如圖4-4所示，非線性度可表示為
 

式中，A——對(duì)應(yīng)于100%輸人時(shí)的理想輸出。
 

   （原文標(biāo)題：傳感器測(cè)試誤差的相關(guān)術(shù)語分析：度、精密度、準(zhǔn)確度等）