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精密度、準確度和精確度 分清楚了嗎?

嘉峪檢測網        2019-09-02 20:36

精密度、準確度、精確度分為儀器的精密度、準確度、精確度和測量的精密度、準確度、精確度。儀器的精密度、儀器的準確度、儀器的精確度是用來說明物理儀器性能的概念,而測量的精密度、測量的準確度、測量的精確度是用來評價測量結果的概念。 而測量的精密度、測量的準確度、測量的精確度是用來評價測量結果的概念。它們之間有完全不同的物理意義且又存在著必然聯系。在物理實驗教學過程中很容易混淆,因此要注意理解與區分。

 

1.儀器的精密度和測量的精密度

 

儀器的精密度一般是指量具儀表類儀器的最小分度值。例如常用米尺的最小分度值是一毫米, 那么他的精密度就是一毫米。同類儀器對同一對象的測量,儀器的精密度越高, 測量結果就越接近真值。如常用來測量長度的儀器米尺、游標卡尺、螺旋測微計, 其中米尺的精密度最低, 游標卡尺的精密度居中,螺旋測微計的精密度最高, 相應地測量數據就越準確。量具儀表類儀器的精密度是決定測量隨機誤差的主要因素。由于每次測量值的隨機誤差一般在精密度的±1/2 范圍內,因此, 所用測量儀器的精密度高, 測量值的隨機誤差就小。

  

測量的精密度是指測量數據的集散情況。測量數據的集散情況主要體現測量隨機誤差的分布問題, 可用標準偏差定量的表示。測量的精密度高,那么測量數據就比較集中。理想的測量數據應集中在真值附近, 有比真值大的, 有比真值小的。測量的精密度高, 并不意味著測量數據理想。例如,測量數據的分布很集中但絕大部分比真值大或絕大部分比真值小,都不是理想的測量結果。所以測量的精密度只能說明測量的某一個方面。

  

一般來說儀器的精密度影響著測量的精密度, 儀器的精密度高, 所測得數據的精密度就高, 測量的標準偏差就小。這就要求在實驗允許的情況下,盡量選擇精密度高的儀器, 讓實驗誤差減小到最小。

  

2.儀器的準確度和測量的準確度

  

準確度有時也稱為正確度。儀器的準確度是指在規定的使用條件下工作時的基本誤差(額定最大相對誤差)。準確度在我們常用的電表類儀器中由儀器的級別數體現出來,或者說電表類儀器的級別數就是由準確度所決定的。現以電流表為例來說明, 設電流表的量程為xm , 最大絕對誤差為Δxm , 額定相對誤差δxm 為:

 

  

上式中的k 稱為電流表的級別數。因此電表類儀器的級別數k 值大, 儀器的準確度就低, 反之, 級別數k 值小,儀器的準確度就高。儀器的準確度在儀器的設計制造時就已經確定了, 故儀表類儀器的準確度反映系統誤差的大小。電表類儀器的準確度一般比較精確,在使用中隨機誤差可以略去, 只按其準確度級別確定誤差。在準確度級一定的情況下實驗中要注意選擇電表類儀器的量程, 使得測量值大于量程的三分之二,否則會增大實驗誤差。

  

測量的準確度由測量結果與該量的公認值(或高一級的測量結果)之差去衡量, 差值小測量結果準確度高, 差值大測量結果的準確度就低,測量的準確度反映的是測量值的相對誤差。一般情況下所使用儀器的精密度高, 測量的準確度就高。如用米尺和螺旋測微計測量長度,米尺測到的數據的準確度不如螺旋測微計測到的數據的準確度高。

  

因此,測量所使用儀器的準確度和精密度影響著測量的準確度。

  

3.儀器的精確度和測量的精確度

  

儀器的精確度是個泛指詞, 它既包含著精密度, 也包含著準確度, 在一般情況下當儀器的系統誤差起主導作用而隨機誤差可略去時, 精確度主要代表準確度,如電流表。當儀器的隨機誤差起主導作用而系統誤差可略去不計時, 精確度主要代表精密度,如米尺、游標卡尺等。儀器的精確度也稱為儀器的精度。有些儀器的精密度既與精密度和準確度有關, 又不同于這兩個概念,如天平。天平的精確度級別是以其感量跟稱量之比來定義的。

  

測量的精確度是對測量的精密度和準確度的綜合評價。測量的精密度和準確度都好,測量的精確度就高, 即測量結果的系統誤差和隨機誤差小,測量值精確。測量的精確度也稱為測量的精度。

  

儀器的精確度決定著測量的精確度。

  

為了更好地說明測量的精密度、測量的準確度和測量的精確度三者之間的聯系和不同,下面我們用打靶時彈著點的情況為例說明。圖1 表示射擊的精密度高,好比測量數據精密度高, 但準確度較差;圖2 表示射擊的準確度高, 好比測量數據的準確度高, 但精密度差;圖3 表示精密度和準確度均較好,好比測量數據的精密度和準確度都好, 即精確度高。

 

總之, 儀器的精密度、儀器的準確度和儀器的精確度反映儀器性能的優劣,正確理解就可以更好地認識、掌握和使用實驗儀器。測量的精密度、測量的準確度和測量的精確度反映測量值的好壞,正確認識就可以幫助我們很好地分析和理解實驗數據。

來源:《濟南教育學院學報》

 

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來源:嘉峪檢測網

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