1.測量誤差的定義
測量是一個變換、放大、比較、顯示、讀數(shù)等環(huán)節(jié)的綜合過程。由于檢測系統(tǒng)(儀表)不可能絕對精確,測量原理的局限、測量方法的不盡完善、環(huán)境因素和外界干擾的存在以及測量過程可能會影響被測對象的原有狀態(tài)等,也使得測量結果不能準確地反映被測量的真值而存在一定的偏差,這個偏差就是測量誤差。
2.真值
一個量嚴格定義的理論值通常叫理論真值,如三角形三內角和為180o等。許多量由于理論真值在實際工作中難以獲得,常用約定真值或相對真值來代替理論真值。
(1)約定真值
根據(jù)國際計量委員會通過并發(fā)布的各種物理參量單位的定義,利用當今最先進科學技術復現(xiàn)這些實物單位基準,其值被公認為國際或國家基準,稱為約定真值。例如,保存在國際計量局的1kg鉑銥合金原器就是1kg質量的約定真值。在各地的實踐中通常用這些約定真值國際基準或國家基準代替真值進行量值傳遞,也可對低一等級標準量值(標準器)或標準儀器進行比對、計量和校準。各地可用經(jīng)過上級法定計量部門按規(guī)定定期送檢、校驗過的標準器或標準儀器及其修正值作為當?shù)叵鄳锢韰⒘繂挝坏募s定真值。
(2)相對真值
如果高一級檢測儀器(計量器具)的誤差僅為低一級檢測儀器誤差的1/3~1/10,則可認為前者是后者的相對真值。例如,高精度石英鐘的計時誤差通常比普通機械鬧鐘的計時誤差小1~2個數(shù)量級以上,因此高精度的石英鐘可視為普通機械鬧鐘的相對真值。
3.標稱值
計量或測量器具上標注的量值,稱為標稱值。如天平的砝碼上標注的1g、精密電阻器上標注的100ω等。由于制造工藝的不完備或環(huán)境條件發(fā)生變化,使這些計量或測量器具的實際值與其標稱值之間存在一定的誤差,使計量或測量器具的標稱值存在不確定度(相關概念詳見本章第五節(jié)),通常需要根據(jù)精度等級或誤差范圍進行估計。
4.示值
檢測儀器(或系統(tǒng))指示或顯示(被測參量)的數(shù)值叫示值,也叫測量值或讀數(shù)。由于傳感器不可能絕對精確,信號調理、模/數(shù)轉換不可避免地存在誤差,加上測量時環(huán)境因素和外界干擾的存在以及測量過程可能會影響被測對象的原有狀態(tài)等,都可使得示值與實際值存在偏差。