[连载]测量仪器示值误差不确定度与最大允许误差 1.测量仪器示值误差 测量仪器示值误差可简称为测量仪器的误差,按技术规范JJF1001-1998 定义为:测量仪器示值与对应输入量的真值之差。就实物量具(例如:砝码、量块、量瓶)而言,示值就是它所标出的值,即标称值)。从这一定义,结合到测量误差的定义,那么,示值误差Δ 等于测量仪器的示值x 减对应的输入量之值xs(或约定真值) Δ=x-xs 和测量误差一样,Δ 恒具有一个符号,非正即负,而不可能是个误差限,具有正负号(±)。在 JJF1094 中,xs 被说明为测量标准复现的量值,即约定真值。 对于测量仪器而言,相当多的测量仪器只用相对示值误差δ 作为其特性参数并定义 δ=Δ/xs 近似值为 δ≈Δ/x 也还有些测量仪器用引用误差γ 作为其特性参数,定义为 γ=Δ/xN 式中:xN——引用值,也称为特定值,可以是测量仪器的量程或标称范围的上限。 按以上定义,δ 与γ 的符号与Δ 一致。例如:用高频电压标准装置检定一台高频电压表,设测量结果得到被检高频电压表在 1V 时的示值误差Δ=-0.008V,设该表标称范围的上限为10V,则 δ=Δ/x=-8mV/1V =-8×10-3 或-0.8% γ=Δ/xN=-8mV/10V =-8×10-4 或-0.08% 如果 Δ 的标准不确定度u(Δ)=0.8mV(主要来源于高频电压标准装置校准值的不确定度与被检高频电压表的重复性标准偏差两者的合成)。则 Δ 的相对标准不确定度(Δ 不接近零并取绝对值) urel(Δ)=u(Δ)/Δ =0.8mV/8mV =0.1 或 10% 这时,相对示值误差δ 的标准不确定度 u(δ)=u(Δ)/x =0.8mV/1V =8×10-4 相对示值误差δ 的相对标准不确定度 urel(δ)=u(δ)/δ =8×10-4/(-8×10-3) =1×10-1(不确定度只取正值) 由此,可以看出 urel(Δ)=urel(δ) 这是因为:urel(δ)=u(δ)/δ =[u(Δ)/x]/[Δ/x] =u(Δ)/Δ =urel(Δ) 但是:urel(Δ)≠u(δ) 即示值误差的相对标准不确定度不等于相对示值误差的标准不确定度。 至于引用误差γ 的不确定度u(γ),按其定义 由于u(γ)=u(Δ)/xN 从而urel(γ)=urel(Δ) 2.测量仪器的三种最大允许误差 测量仪器的最大允许误差可简称为最大允许误差,其符号为MPE,其绝对值用MPEV。按JJF1001-1998定义为:对给定的测量仪器,规范、规程等所允许的误差极限值。有时也称测量仪器的允许误差限。 按测量不确定度定义所给出的概念,上述误差限或误差极限值也是不确定度的一种,无非其概率 p 接近100%,他所给出的置信...