有关测量的一些概念

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第2097页（1885字）

(1)测量

将被测量(参数或物理量)与具有工程单位的标准量进行比较后，得出具有一定误差和单位的量，此过程称为测量。

(2)真值

就每一个物理量而言，都存在一个客观上的确切的量值，就是它的真值。通常一个物理量的真值不是轻易就可知道的，人们需要去测定它，这也是测试工作者的任务。但在实际工作中，由于测试议器、测量方法、环境条件、人的观察力等都不能达到完美无缺的程度，故真值是无法测得的。

(3)测量误差

所获得的测量值与真值之差值。将测量值xi与真值μ之间的差值称为绝对误差△xi=xi－μ；而绝对误差△xi与真值的比值的百分数称为相对误差r=(△xi／μ)×100%。与绝对误差相比，相对误差能对测量结果提供更可靠的评价。

(4)测量的准确度、精密度和精确度

测量的准确度指的是测量中所得的测量值与真值相符合的程序。二者之间的差值越小就表示准确度越高，测量值可信程度就越高。

测量的精密度指的是在相同条件下进行多次测量，所得测量值之间互相符合的程度；它体现了测量值离散的程度。

测量的精确度表征着测量的准确度和精密度综合影响的程度。

对于具体的测量而言，准确度高的不一定精密度也高；精密度高的准确度也不一定高。但精确度高的则准确度和精密度一定都高。今以靶上的弹着点为例来说明：如图35．1－1所示，(a)图为准而不精的情况；(b)图为精而不准；(c)图为既准又精的情况。

图35．1－1 准确度、精密度和精确度说明图例

(5)引用误差

它是仪器、仪表示值的相对误差。在量程范围内某一点的示值与真值(或标准值)之差△x_i(即绝对误差)与满量程值x_m之比的百分数称为引用误差r_n

r_n=(△x_i／x_m)×100%

通常以最大引用误差r_m(又称为最大允许误差)来表示仪表的最大不精确度。它等于仪表各示值中最大的绝对误差△x_m与满量程值x_m之比的百分数，即

r_m=(△x_m／x_m)×100%

此r_m是用来判别仪表是否合格的主要依据。习惯上将此最大引用误差称为仪表的“精度”。以它来划分仪表的“精度”等级。常用的测量仪器、仪表的“精度”等级r_m=±a%分为

a=0．1、0．2、(0．35)、(0．4)、0．5、1．0、1．5、2．5、4

精度等级都标明在仪表的刻度盘或面板上，其符号为：①、④……例如1级精度的仪表，就是说它所测出的值的最大绝对误差为该仪表满量程值的±1%。

(6)被测量的三种典型状态

静态 参数不随时间而变化，即处于静止状态。如静扭矩、恒值力负载、标定压力传感器时要求施加的标准静压力值等，如图35．1－2(a)所示。

稳态 参数变化规律不随时间而变化的状态。如围绕某平衡点的等幅振荡、恒转速、等加速运动等，如图35．1－2(b)所示。静态可视为稳态的一种特例。

瞬态(或称暂态) 它是两个稳态之间的过渡状态；是寻找平衡点的过程，如图35．1－2(c)所示。

图35．1－2 被测量三种典型状态曲线

(7)模拟量信号与数字量信号

所谓模拟量信号指的是随时间连续变化的，并能直接表现出大小和极性的信号。如正弦变化的电压、仪表指针的偏移等。而数字量信号指的是不连续的、量化了的离散信号，如BCD编码信号。