文档介绍:二、随机误差和系统误差
“测量成果与在反复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得成果的平均值之差”()。
这是1993年由BIPM、IEC、ISO、OIML等国际组织做了原则修改后的新定义。它表白测量进行无限多次测量所得成果的平均值与被测量的真值之差
”()。
由于只能进行有限次数的反复测量,真值也只能用商定真值替代,因此如真值同样,系统误差及其因素不能完全获知也许拟定的系统误差,只是其估计值,并具有一定的不拟定度。这个不拟定度也就是修正值的不拟定度,它与其她来源的不拟定度分量同样奉献给了合成原则不拟定度。值得指出的是:不适宜按过去的说法把系统误差分为已定系统误差和未定系统误差,也不适宜说未定系统误差按随机误差解决。由于这里所谓的未定系统误差,其实并不是误差分量而是不拟定度;并且所谓按随机误差解决,其概念也是不容易说得清晰的。
系统误差大抵来源于影响量,它对测量成果的影响若已辨认并可定量表述,则称之为“系统效应”(systematic effect)。该效应的大小若是明显的,则可通过估计的修正值予以补偿。例如:高阻抗电阻器的电位差(被测量)是用电压表测量的,为减少电压表负载效应给测量成果带来的“系统效应”,应对该表的有限阻抗进行修正。但是,用以估计修正值的电压表阻抗与电阻器阻抗(它们均由其他测量获得),自身就是不拟定的。这些不拟定度可用于评估电位差的测量不拟定度分量,它们来源于修正,从而来源于电压表有限阻抗的系统效应。此外,为了尽量消除系统误差,测量器具须常常地用计量原则或原则物质进行调节或校准;但是同步须考虑的是:这些原则自身仍带着不拟定度。
至于误差限、最大容许误差、也许误差、引用误差等术语,它们前面带有正负(±)号,因而是一种也许误差的分散区间,并不是某个测量成果的误差。对于测量仪器而言,其示值的系统误差称为测量仪器的“偏移”(bias),一般用合适次数反复测量示值误差的均值来估计。
过去所谓的“误差传播定律”,所传播的其实并不是误差,而是不拟定度。目前已改称为“不拟定度传播定律”。还要指出的是:误差一词应按其定义使用,不适宜用它来定量表白测量成果的可靠限度。
归纳一下《通用计量术语及定义》~~,可将测量误差与测量不拟定度之间存在的重要区别用下表简示。
三、修正值、修正因子及偏差
“用代数措施与未修正测量成果相加,以补偿其系统误差的值”()。
具有误差的测量成果,加上修正值后就也许补偿或减少误差的影响。由于系统误差不能完全获知,因此这种补偿并不完全。修正值等于负的系统误差,这就是说加上某个修正值,就像扣掉某个系统误差,其效果是同样的,只是人们考虑问题的出发点不同而已:
真值=测量成果+修正值=测量成果-误差
在量值溯源和量值传递中,常常采用这种加修正值的直观的措施。用高一种级别的计量原则来校准或检定测量仪器,其重要内容之一就是要获得精确的修正值。例如:用频率为fs的原则振荡器作为信号源,测得某台送检的频率计的示值为f,则示值误差Δ为f-fs。因此,在此后使用这台频率计时应扣掉这个误差,即加上修正值(-Δ),可得f+(-Δ),这样就与fs一致了。