Measurement Accuracy 关于测量准确度的讨论
02 测量准确度问题探讨讲稿词-Frankie
示波器测量准确度问题探讨及力科12位ADC示波器的应用汪进进美国力科公司深圳代表处网络视频入口:/529/Content.aspx讲稿文档下载:/webcast/测量精确度Web%20Seminar-V1.0.pdf讲稿词:Slide1 :各位网友,大家好! 我是力科公司的汪进进,欢迎您参加力科公司第三届“精品工程”系列网络视频讲座会的第四场。
今天我们要和大家探讨一个令很多工程师很纠结的话题:示波器的测量准确度问题。
我深知,与此相关的很多问题在困扰着您。
欢迎大家踊跃提问。
Slide2:这是我们今天要谈论的议程。
我们将从经常被问到的测量准确度相关的典型问题出发,讨论影响示波器测量准确度的一系列因素,并将着重讨论最关键的影响因素量化误差的问题。
这些存在的影响因素有些是我们用户无法改变的,有些是我们在了解原理后可以在测量上予以改进的。
为此,我们将介绍提高示波器测量准确度的使用技巧,最后我们将向大家介绍力科新推出的12位ADC示波器及其应用价值和行业应用实例。
Slide3:和示波器测量准确度相关的问题非常多,这个幻灯片上列出了一些有代表性的问题。
如测量直流电压,和万用表相比,哪个更准? 微弱的小信号能否被准确测量?相位噪声能否准确测量?小电压的纹波能否准确测量?测量高压时仪器之间差别为什么这么大? 大电压中的小电压能否准确测量?等等。
Slide4:那么,到底是哪些因素影响了测量的准确度呢? 大的方面,我们要具体来讨论垂直量的测量准确度和水平量的测量准确度。
这两种测量准确度的影响因素非常多,请看幻灯片上罗列的这些。
其实两个方面的影响因素又是相互有影响的,不能完全绝对地分开来考虑。
譬如量化误差除了影响幅值测量,也会影响上升时间的测量,而带宽,采样率除了影响上升时间的测量,也会影响幅值的测量。
Slide5:最常见的问题是,为什么示波器测量的直流电压值没有万用表准确? 首先, 我们不得不承认的是,比万用表贵得多的高端示波器在测量直流电压方面没有万用表准确。
准确度
准确度一术语和定义准确度(accuracy),是测量结果中系统误差与随机误差的综合,表示测量结果与真值的一致程度。
测试结果的准确度由正确度和精密度组成,即检测结果的准确程度通过正确度和精密度这两个指标来体现。
准确度常用误差来表示,当用于一组测试结果时,由随机误差分量(精密度)和系统误差分量(正确度)组成。
正确度(trueness),正确度又称真实度,指由大量测试结果得到的平均数与接受参照值间的一致程度。
正确度的度量通常以偏倚来表示,可表示测试结果中系统误差的大小。
精密度(precision),即在规定条件下,独立测试结果间的一致程度。
精密度仅仅依赖于随机误差的分布而与真值或接受参照值无关。
通常用标准差来衡量精密度的高低。
精密度越低,标准差越大。
偏倚(bias),测试结果的期望与真值(接受参照值)之差,其可能由一个或多个系统误差引起,是系统误差的总和。
偏倚小说明正确度高,反之则说明正确度低。
二准确度与精密度的关系准确度与精密度虽然概念不同,但是两者关系密切。
准确度由系统误差和随机误差所决定,而精密度由随机误差决定。
某试验的精密度高并不代表此试验的结果准确。
两者在消除了系统误差之后才是一致的。
精密度高是准确度高的前提,即要使准确度高,精密度一定要高,但是精密度高不一定准确度就高。
在实际工作中,检验人员必须采取比对试验,校准仪器等方法,减少系统误差,提高检验的准确度。
图1 准确度与精密度的关系三准确度评价1、比对试验概述在比对评价之前,操作者有足够的时间熟悉仪器操作及保养程序及评价方案,在评价实验过程中,待评方法及参比方法必须保证有适当的质量控制,待评方法及参比方法必须有足够的数据以保证结果具有代表性(需要多少数据取决于两种方法的精密度和干扰作用,两方法间的偏倚大小,样本分析物数据的范围及检测的医学要求)。
建议在至少5个工作日内最少要分析完40个患者样本。
在遵循厂家的推荐进行校准的条件下,增加测定样本数及测定天数,可以提高实验的可靠性及有效性。
矿山井下测量中测量精度控制与优化探讨
测绘技术M apping technology矿山井下测量中测量精度控制与优化探讨周 瑜(湖南金水塘矿业有限责任公司,湖南 长沙 410000)摘 要:矿山井下测量作为相关矿井生产的重要部分,其在监督工程质量以及保障相关生产安全方面起着十分重要的作用,随着现阶段矿井开采不断深入,同时在开挖的巷道周围可能会产生相对应的围岩破坏,进一步影响到围岩所原有的天然应力,从而导致周围岩层应力发生变化,在这种情况下则会进一步导致巷道底板以及边帮可能会发生相对应的位移,在布置这两处位置的时候应当随着围岩层的应力发生相对应的位移,从而进一步导致测量得到的相关数据不能够应用于实际生产,数据不可靠不精确就使得矿山井下测量工作无意义化,甚至还会进一步造成井下工作的负担,由此我们应当需要不断控制与优化相对应的测量方法,进一步有效提高测量精度,本文主要从矿山井下测量精度控制的方案制定入手来阐述了如何有效对矿井测量精确度进行控制与优化。
关键词:矿井测量;精度控制;优化策略中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)10-0020-2Discussion on the control and optimization of measurement accuracy in underground surveyZHOU Yu(Hunan jinshuitang Mining Co., Ltd,Changsha 410000,China)Abstract: As an important part of related mine production, mine underground survey plays a very important role in the supervision of engineering quality and guarantee of related production safety. With the development of mine mining at present, the corresponding surrounding rock may be destroyed around the excavation roadway, which further affects the original natural stress of surrounding rock, thus leading to the surrounding rock strata When the stress changes, it will further lead to the corresponding displacement of the roadway floor and side wall. When the two positions are arranged, the corresponding displacement should occur with the stress of the surrounding rock layer, Therefore, the relevant data obtained from the measurement can not be applied to the actual production. The unreliability and inaccuracy of the data will make the underground measurement unintentional and even further cause the burden of underground work. Therefore, we should constantly control and optimize the corresponding measurement methods to further effectively improve the measurement accuracy. This paper mainly focuses on the precision of underground measurement How to effectively control and optimize the accuracy of mine measurement is discussed in this paper.Keywords: mine survey; precision control; optimization strategy我国在矿区开采作业当中还存在着矿井施工测量精度控制不够的现象,特别是在高地压以及长走向等等情况的矿区当中,矿井作为十分重要的基础设施,如何进行矿井测量进度控制就显得十分重要,其能够在一定程度上保障相关矿井是否能够正常工作,本文主要就对矿山井下测量精度控制与优化措施进行分析与探究。
探讨测绘中的精度与准确度
探讨测绘中的精度与准确度唐朝林 穆斌 周洋 王小买贵州兰诚硕测绘有限责任公司DOI:10.32629/gmsm.v2i3.196[摘 要]测量结果的准确性被称为仪表的精度,参考误差越小,仪器的精准度越高,性能越高。
在参考误差较小和仪器范围一致的情况下,往往都是使用相同的仪器,进而缩小测量的范围,这种做法有利于减少测量误差。
本文主要研究了测绘中的精度和准确度,通过对测绘学科和仪器精度概念不一致的问题,对测绘中的精度和准确度进行了分析。
[关键词]测绘;精度;准确度在测绘中测量仪器出现问题是比较常见的现象,但就测绘工作而言,精度和准确度的概念分析还不够明确,使测绘中的精度和准确度还存在一定的问题。
精密度是指测量结果的精准度,反映被测物体分辨率的测量结果,通过测量的误差范围大小,以评价区间大小的方式来进行工作。
精度是指多个测量结果的偏差程度,主要是由于系统误差导致的。
1 精度和准确度概念分析精度是指人们对测量结果准确性的分析和认识,测量结果的误差大小能够反应出测量仪器的精度高低,测量结果误差越大,则仪器的精度较低,误差越小,仪器的精度较高。
在实际测量工作中,人们通过会对数据进行处理分析,并选择误差最小的数据作为最终的测量数据,以此来降低误差。
当前,在工业领域中测量的应用是最多的。
为了提升测量结果的准确性,确保测量仪器的精度和准确度,工作人员需要采用相应的措施来提升数据的准确性,以此来保证测量的效果。
测量人员在收集数据的过程中,经常会因为测量仪器的精准度不高而导致数据的准确性较差,测量结果的误差较大,将会影响后期工作的开展。
精密度和测量结果的质量有着较为密切的关系,因此,在实际工作中必须要将误差控制在合理的范围内,进而提升测量结果的准确性。
2 测绘中的精度分析2.1精度的概念精确的测量结果和测量的可靠性是评价测绘工作的关键。
可靠性的评估是指测量结果与真实值之间的密切程度。
精度是指测量结果的精准度,是反应被测物理量敏感程度和分辨率灵敏度的测量结果,通过对测量结果的误差范围进行评价分析,最后得出相应的测量结果。
对测量结果评价的三个概念
对测量结果评价的三个概念
1. 精确度(Accuracy):表示测量结果与真实值之间的接近程度。
一个精确度高的测量结果表明测量误差较小,与真实值相差较少。
2. 精密度(Precision):表示多次测量得到的结果之间的相似
程度。
一个精密度高的测量结果表明多次测量得到的结果相似度较高,测量重复性较好。
3. 可重复性(Reproducibility):表示同一测量条件下,不同
测量者或不同测量设备对同一个测量目标进行测量得到的结果之间的
一致性。
一个具有良好可重复性的测量结果表明不同测量者或不同测
量设备在同一条件下测量结果相似,结果可信度高。
测量准确度与测量仪器准确度
测量准确度与测量仪器准确度国标标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际法制计量组织(OIML)、国际计量局((BIPM)、国际纯物理和应用物理联合会(IUPAP)、国际纯化学和应用化学联合会(IUPC)以及国际临床化学联合会(IFCC)7个国际组织于1993年修订了《国际通用计量学基本术语》(International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology)(以下简称《VIM》)。
我国国家质量技术监督局于1998年9月发布了JJF1001-1998《通用计量术语及定义》(以下简称《JJF》国家计量技术规范。
在以上两个文本中,对测量准确度、流量仪器的准确度和准确度等级均有确切的定义和说明。
本文以这些文件为依据,提出使用这些概念时必须注意的问题。
1.准确度对应的英文为accruacy(这个词既可用于说明测量结果,也可用于测量仪器在的示值。
当用于测量结果时,表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。
当用于测量仪器时,定义为测量仪器给出接近于真值的能力,所有这些场合,准确度均为一种定性的概念而非定量的。
因此,准确度不象测量误差、测量不确定度,他不是物理量,化没有一个定量的定度。
测量误差定义为测量结果减被测量之真值,是两量之差,可以定量地给出。
准确度则不能。
所谓定量,就是用量值表达。
例如,我们说某测量仪器的示值误差为-7.8mA,这是定量的表达,给出了量值,-7.8mA。
但我们决不能说这一测量仪器的准确度为-7.8mA或是±7.8mA,或是小于等于7.8mA。
当某个测量仪器的引用误差(fiducial error of a measuring instrument)不大于0.01时(1%),往往按照有关该仪器的标准或检定规程,该仪器的准确度为1级。
但只是准确度为1级而决非准确度为1%。
注意:1%是个量值。
2.准确度等级在《VIM》及《JJF》中,准确度等级(accuracy class)指测量仪器符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。
accuracy的用法
Accuracy的用法1. 定义与解释Accuracy是一个英语单词,表示准确性、精确度或者正确性。
在不同的领域中,accuracy的具体含义可能会略有不同,但总的来说,它都指的是某个事物或者过程与真实情况之间的一致程度。
在统计学中,accuracy通常指的是分类模型中正确预测的样本数与总样本数之比。
例如,在一个二分类问题中,如果有100个样本,其中80个被正确分类为正样本,20个被正确分类为负样本,则模型的accuracy为80%。
在科学研究领域,accuracy也被用来描述实验结果或者测量结果与真实值之间的差距。
例如,在物理实验中,我们可以通过比较测量值与理论值之间的差异来评估实验准确性。
2. 应用领域Accuracy这个概念在各个领域都有广泛应用。
2.1 机器学习和数据科学在机器学习和数据科学领域,accuracy是评估分类模型性能最常用的指标之一。
它可以衡量模型对于样本分类任务的准确率。
除了二分类问题外,accuracy也可以应用于多类别问题中。
然而,accuracy并不是适用于所有情况的最佳指标。
当数据集中存在类别不平衡问题时,accuracy可能会给出误导性的结果。
在这种情况下,其他指标如precision、recall和F1 score等更适合评估模型的性能。
2.2 科学研究在科学研究中,准确性是非常重要的。
科学家们通过实验和观察来获取数据,并希望这些数据能够准确地反映真实情况。
因此,在设计实验和测量过程时,他们需要考虑如何提高准确性。
为了提高实验结果的准确性,科学家们通常会采取一系列措施。
例如,在实验设计中考虑到各种潜在误差来源,并尽量减小其影响;使用精密仪器进行测量,以提高测量结果的精确度;进行多次重复实验以获取可靠的平均值等等。
2.3 商业和金融在商业和金融领域,准确性对于决策非常重要。
无论是市场预测、风险管理还是投资决策,都需要基于准确的数据和分析来做出正确判断。
例如,在股票市场中,投资者需要准确预测股票价格的走势,以便做出买入或卖出的决策。
红外热像仪的参数
红外热像仪的参数红外热像仪(infrared thermal imager)是一种通过测量目标物体辐射出的红外辐射来生成图像的设备。
它可以测量物体表面的温度,并以不同的颜色表示不同温度区域,从而提供了对目标物体的热分布和温度信息的可视化。
红外热像仪的参数会直接影响其测温精度、测距范围、分辨率和帧率等性能。
下面将详细介绍红外热像仪的主要参数及其意义。
1. 温度测量范围(Temperature Measurement Range):红外热像仪可以测量的物体温度范围。
不同型号的红外热像仪在温度测量范围上有所差异,一般常见的范围为-20℃至+1500℃,有些高端的产品的测量范围更广。
2. 温度测量精度(Temperature Measurement Accuracy):红外热像仪的温度测量精度是指其对物体真实温度的测量准确度。
一般情况下,精度会根据测量温度范围的不同而有所变化,通常为±2℃或±2%。
3. 热像仪分辨率(Detector Resolution):热像仪的分辨率指的是图像传感器的像素数量,通常用水平像素数和垂直像素数表示。
一般来说,分辨率越高,图像细节越清晰,能够提供更准确的温度信息。
常见的分辨率有320x240、640x480、1024x768等。
4. 图像显示分辨率(Display Resolution):图像显示分辨率指的是热像仪显示屏的像素数量。
与热像仪的分辨率不同,显示分辨率对于观察图像的清晰度和细节展示也起到重要作用。
5. 帧率(Frame Rate):帧率是指红外热像仪每秒钟能够采集并处理的图像帧数。
帧率越高,显示的图像就越流畅,对于实时监测和追踪运动目标非常重要。
一般情况下,帧率可以从9Hz到60Hz不等。
6. 带宽(Spectral Range):带宽反映了红外热像仪在测量红外辐射时的灵敏度范围。
不同型号的热像仪的带宽范围也有所差异,一般从3μm到15μm。
传感器的主要参数特性
传感器的主要参数特性传感器是一种用来检测和测量环境或物体的物理特性的设备。
根据检测的特性和原理的不同,传感器可以分为许多不同的类型。
然而,所有传感器都有一些共同的主要参数特性。
1. 灵敏度(Sensitivity):传感器的灵敏度是指在单位变化下传感器输出的变化量。
通常以输出信号的变化与输入信号变化之间的比例来表示。
高灵敏度的传感器可以检测微小的变化,而低灵敏度的传感器则需要更大的变化才能产生可观测的输出变化。
2. 测量范围(Measurement Range):传感器的测量范围是指传感器能够检测或测量的输入信号的范围。
超过这个范围的信号将会饱和传感器,导致输出失真或无法正常工作。
因此,选择合适的测量范围对于传感器的正确使用非常重要。
3. 分辨率(Resolution):传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小变化量。
它决定了传感器能够提供的细节级别。
较高的分辨率意味着传感器能够检测到更小的变化,提供更精确的测量结果。
4. 精度(Accuracy):传感器的精度是指传感器输出结果与真实值之间的偏差程度。
精度通常以百分比或者绝对值的形式表示。
较高的精度意味着传感器的测量结果更接近真实值,而较低的精度则表示可能存在较大的误差。
5. 线性度(Linearity):传感器的线性度是指传感器输出与输入之间的线性关系程度。
具有良好线性度的传感器输出与输入之间成正比,而线性度差的传感器可能存在非线性失真。
6. 响应时间(Response Time):传感器的响应时间是指传感器从接收输入信号到输出相应结果的时间间隔。
响应时间越短,传感器对输入信号的变化反应越快。
7. 稳定性(Stability):传感器的稳定性是指传感器输出结果的一致性和长期稳定性。
一个稳定的传感器应该在相同的工作条件下产生相似的输出结果,并且在长时间内不受环境干扰或时间漂移的影响。
8. 可重复性(Repeatability):传感器的可重复性是指传感器在相同输入条件下的输出结果是否具有一致性。
测量值的精密度和准确度解读
平均值之间的差异
第二章
误差和数据处理
化学分析
偏 差 的 表 示 方 法
•偏差 •平均偏差
d
D=xi-x
i 1
n
xi x n
•相对平均偏差
d 100% x
第二章
误差和数据处理
化学分析
偏 差 的 表 示 方 法
•标准偏差
S
2 (x x ) i i 1 n
问哪一组精密度好?
第二章
误差和数据处理
化学分析
S甲=0.29 S乙=0.40 可见甲组数据精密度好
第二章
误差和数据处理
化学分析
重复性:一个分析工作者,在一个指定的实验室中,
用同一套给定的仪器,在短时间内,对同一样品的某 物理量进行反复测量,所得测量值接近的程度。
再现性:由不同实验室的不同分析工作者和仪器,
= 0.0001(g) = 0.0001(g) 100% =5.0% 100% =0.02%
说明:在制定标准时,低含量组分相对误差可
以适当大些,高含量组分相对误差一定要小
第二章
误差和数据处理
化学分析
误差大小的衡量参照:
•理论真值
•约定真值
•相对真值(标准参考物质)
第二章
误差和数据处理
化学分析
约定真值:米与秒的物理学定义
第二章
误差和数据处理
化学分析
例题:某人称量真实值为0.0020g 和0.5000g 的 两个样品,称量结 果分别为0.0021g和0.5001g。计算
绝对和相对误差。
第二章
误差和数据处理化学分析解:绝对误差 (1)0.0021 - 0.0020 (2)0.5001 - 0.5000 相对误差 (1)0.0001/0.0020 (2)0.0001/0.5000
准确度指标-概述说明以及解释
准确度指标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下编写:概述准确度指标(Accuracy Metrics)是一种常用的评估模型性能的指标,它用于衡量模型在预测和分类任务中的准确性。
在机器学习和数据科学领域,准确度是一个关键的因素,它可以帮助我们评估模型在测试数据集上能够正确预测的比例。
随着人工智能和大数据的快速发展,越来越多的模型被应用于各种应用领域,如自然语言处理、图像识别和推荐系统等。
在这些领域中,准确度指标的选择和应用显得尤为重要,因为准确度可以直接影响到模型的效果和性能。
本文将深入探讨准确度指标的定义、应用领域以及其在模型评估中的重要性。
我们将介绍不同的准确度指标,包括分类准确度、混淆矩阵、精确度、召回率和F1值等,并讨论它们在不同场景下的应用和限制。
此外,我们还将展望准确度指标的未来发展趋势。
随着机器学习和数据科学的不断进步,人们对于模型的需求也在不断提高。
因此,准确度指标的研究和改进也变得尤为重要。
我们将探讨新颖的准确度指标和评估方法,以及如何在实际应用中提高模型的准确性。
总之,准确度指标作为一种重要的评估手段,对于衡量模型性能和提升模型准确性具有重要意义。
通过深入研究准确度指标的定义、应用领域和未来发展,我们可以更好地理解模型评估的方法和技巧,从而更好地应用机器学习模型解决实际问题。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述和叙述准确度指标的相关内容:1. 引言:在引言部分,将对准确度指标的概述进行介绍。
首先概述准确度指标的基本概念,以及其在实际应用中所扮演的重要角色。
接着,介绍本篇文章的整体结构和内容安排,为读者提供一个清晰的导航。
2. 正文:2.1 准确度指标的定义:在这一部分,将详细解释准确度指标的定义及其涵义。
包括对准确度指标的不同解释和定义进行比较和综合,从而给出一个全面而准确的准确度指标定义。
2.2 准确度指标的应用领域:本部分将探讨准确度指标在不同领域中的应用。
准确性与精度在实验中的应用
准确性与精度在实验中的应用在科学研究和实验中,准确性和精度是两个非常重要的概念。
它们在确保实验结果的可靠性和可信度方面发挥着关键作用。
本文将探讨准确性和精度在实验中的应用,并对其重要性进行分析。
1. 准确性的概念和应用准确性是指测量或实验结果与真实值之间的接近程度。
在实验中,准确性的应用可用于评估实验方法和测量技术的可信度。
如果实验结果与真实值非常接近,则可以认为实验具有高准确性。
准确性的应用在各个领域都非常广泛。
例如,在医学研究中,准确性是评估疾病诊断方法的重要指标。
如果一种诊断方法的准确性高,那么它可以提供更准确的疾病诊断结果,帮助医生做出正确的诊断和治疗决策。
此外,在工程领域中,准确性也是一个关键的考量因素。
例如,在测量仪器的研发过程中,准确性的要求非常高。
如果测量仪器的误差很大,那么它将无法提供准确的测量结果,从而影响到工程设计和产品质量。
总之,准确性在实验中的应用非常重要。
它能够提供可靠的结果,帮助我们得出正确的结论,并指导我们在各个领域做出相应的决策。
2. 精度的概念和应用精度是指多次测量或实验结果的重复性和一致性。
它反映了测量或实验方法的稳定性和可重复性。
如果多次测量结果非常接近,那么可以认为测量方法具有高精度。
精度的应用在实验中也是非常重要的。
例如,在物理学实验中,测量精度的要求非常高。
通过多次测量并计算平均值,可以减小随机误差的影响,提高测量结果的精度。
这样,我们可以更好地理解和验证物理定律。
在科学研究中,精度也是评价实验结果可靠性的重要指标。
如果多个实验结果的误差范围非常小,那么可以认为研究结果具有高精度。
这将增加其他研究人员对该研究的信任度,并可为后续研究提供有价值的参考。
总的来说,精度在实验中的应用非常重要。
它反映了测量或实验方法的稳定性和可重复性,为科学研究提供了可靠的基础。
3. 准确性和精度的关系和重要性准确性和精度在实验中互相关联,但并不完全相同。
准确性关注实验结果与真实值之间的接近程度,而精度关注多次测量结果的重复性和一致性。
关于测量仪器准确度的思考
检定仪 l m V精
3 . 2 无创 血 压 监 护 监护仪在测量血压 时一般 分手动和 自动测量 .可 以根据需要设
u
2 』 i = :
、 /3
: 0 . 2 9 %, 其 自由度为 : 5 0
定。 血压就是指血液对血管壁的压力, 心脏每一次收缩 与舒张过程中 . 4 . 3 采用钢直尺示 值误差 的标准不确定度 血流对血管的压力也随之变化 . 而且动脉血管与静脉血管内的压 力也 钢直尺示值误 差限为- + 0 . 1 0 mm, 按均匀分布 ,1 0 am 0 r . 0 5 8 mm, 可 不相同 , 不 同部位 的血管压力也不 同 临床上以人体上臂与心脏同高 、 /3 度处的动脉血管 内对应心脏收缩期和舒张期的压力值表征人体血压 . 分别称 为收缩压 ( 高压 ) 和舒张压 ( 低压 ) 。 人体的动脉血压是一个易变 化的生理参数 , 与人的心理状态 、 情绪状态 、 运动的姿态 和体位有很大 标 准不 确定 度 。 : — 0 . 0 0 2 9 m V: 0 2 9 %,其 自由度 的 可信 度 为
【 摘 要】 准确度既 可用于说明测量结果, 也可用于测量仪 器在的示值 。 当用于测量结果 时, 表示测量 结果与被测量真值之 间的一致程度 。 当 用于测量仪器时, 定 义为测量仪器给出接近 于真值的能力, 所有这些场合, 准确度均为一种定性 的概念而非定 量的。 因此, 准确度不象测量误差 、 测量不确定度, 它不是物理量, 没有一个定量的定度。 测量误 差定义为测量结果减被测量之真值, 是 两量之差, 可以定量地给 出。 准确度则不能。 所 谓定量 就是用量值表达 。 【 关键词 】 测量仪 器; 仪 器准确度; 测量准确度 ; 测量结果; 示值误差
Measurement Accuracy 关于测量准确度的讨论
关于测量准确度的讨论中国计量科学研究院缪京元美国力科公司汪进进缪京元:我想和您讨论的是,您在这次提到的”示波器是一种调试的仪器,而不是一个可以溯源的计量仪器”的说法。
由于我是从事示波器计量工作的,根据我的工作经验,我不完全同意您这种说法。
溯源和计量在计量学上是有准确定义的,在这个定义的概念下,示波器是一种可以溯源的仪器。
并且示波器也可以作为计量标准器使用。
另外您提到的10%准确度的定量概念时,也应该强调一下这个“一般条件下”所指的内涵。
由于示波器作为一台功能和自身指标都相当复杂的仪器,它自身的每项指标也都是有严格定义的。
所以对于每个示波器使用者测量需求而言,他们所需要的准确度——或者更确切的说,测量的系统误差以及测量不确定度——通常都不能简单引用datasheet上面的指标,而需要根据这些指标进行换算。
这种换算的结论并不一定非常好,但也不一定非常差,需要用户来判别是不是适合使用。
我非常同意你在文中所讲,现在很多示波器销售厂商都将一些指标进行概念性的炒作,而造成用户对于技术概念更加困惑的说法。
我想解决之道也是需要在行业内的技术人员能够把炒作背后的真实技术含义明了有效的告诉用户,以及行业自律,而不能用另外一个不准确的概念替换一个不准确的概念。
以上是我的观点,希望与您交流汪进进:很感谢您回复的邮件! 这是很严谨和学术的态度!我对计量方面了解不是很多,"示波器不是一个可以溯源的计量仪器”的说法我经过了一些考证,但也许不是非常地严谨。
我应强调的是示波器在垂直量的测量方面不是一个可以溯源的仪器,因为其ADC只有8位。
您提到,"示波器也可以作为计量标准器使用",可以分享一下这方面的详细信息吗? 哪些仪器是用示波器作为计量工具的? 是采样示波器还是实时示波器? 在我理解,是难以想象它能作为垂直量的“源头”的。
当我说10%的时候,如果单独说这样的话,确实是会引起误解和混淆。
因为用示波器测量标准的直流信号源,精度是可以到+/- 1.5%的。
测量准确度
关于精确度和准确度精度等级在正常的使用条件下,仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度.引用误差越小,仪表的准确度越高,而引用误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差.在工业测量中,为了便于表示仪表的质量,通常用准确度等级来表示仪表的准确程度.准确度等级就是最大引用误差去掉正,负号及百分号.准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一.我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级.精度等级是以它的允许误差占表盘刻度值的百分数来划分的,其精度等级数越大允许误差占表盘刻度极限值越大。
量程越大,同样精度等级的,它测得压力值的绝对值允许误差越大。
经常使用的的精度为 2.5 、1.5 级,如果是1.0和0.5级的属于高精度,现在有的数字已经达到0.25级。
现在的精度等级很乱,在化工岗位用同一个系统所测的压力不一样,给仪表工带来很大的麻烦。
1.5级已经在前几年的国家标准中改为1.6级了,其实差别不大。
精度等级也和表盘直径有关系,直径60mm的一般都是2.5级。
测量准确度测量准确度是指“测量结果与被测量真值之间的一致程度”(JJF1001-1998《通用计量术语及定义》规范5.5条,以下只简条款)。
上述定义中的“一致程度”,不是定量,而是定性的。
关于准确度是一个定性概念的问题,可以从以下三个方面理解。
首先,被测量真值其实就是被测量本身,而与给定的特定量定义一致的所谓真值,仅是一个理想化的难以操作的概念。
因此,不可能准确而定量地给出准确度的值。
其次,传统的误差理论认为准确度是系统误差与随机误差的综合,而对它们的合成方法,国际上一直没有统一。
最后,习惯上所说的准确度其实表示的是不准确的程度,但人们又不愿意用贬意的称谓,而宁可用褒意的称谓。
因此在表示准确度高时,准确度的值却是更小。
测量仪器准确度、最大允许误差和不确定度辨析
测量仪器准确度、最大允许误差和不确定度辨析国家计量技术规范JJF1033—2001《计量标准考核规范》对所采用的计量标准器具、配套设备以及所开展的检定/校准项目的准确度指标,要求填写“不确定度或准确度等级或最大允许误差”;JJF1069—2000《法定计量检定机构考核规范》要求填写检定/校准“准确度等级或测量扩展不确定度”;实验室国家认可的校准项目则是填写“不确定度/准确度等级”。
以上几种表述方式,表面看来仅仅在文字上有所区别,而实际,在对不确定度如何表达的问题上,存在不同的理解和误区。
例如,JJF1033—2001对计量标准器具、配套设备不确定度的解释是“已知测量仪器或量具的示值误差,并且需要对测量结果进行修正时,填写示值误差的测量不确定度”;另JJF1033—2001对所开展的检定及校准项目不确定度的解释是“指用该计量标准检定或校准被测对象所给出的测量结果不确定度,其中不应包括由被测对象所引入的不确定度分量”(见JJF1033—2001国家统一宣贯教材《计量标准考核规范实施指南》,中国计量出版社)。
对仪器的不确定度,在同一规范中,已有不同的理解,在其它规范中的含义也各有区别,还有不少专家提出用不确定度表示测量仪器的特性,根本就是不合适。
为了对表述测量仪器的准确度指标有统一和清晰的理解,对仪器准确度等级、最大允许误差和不确定度的意义和内在联系进行分析和探讨,是十分必要的。
一、准确度等级是用符号表示的准确度档次测量仪器准确度是定性概念。
这个问题在JJF1001—1998《通用计量术语及定义》,JJF1059—1999《测量不确定度的评定与表示》,BIPM、ISO等7个国际计量组织1993年颁布的《国际基本和通用计量名词术语》(VIM)、ISO等7个国际组织于1993年正式颁布《测量不确定度表示指南》(GUM)已有明确的解释。
JJF1033—2001《计量标准考核规范》也已将JJF1033—1992中对计量标准准确度赋予一个定量计算公式的规定作出修订,以测量结果不确定度取代。
迈克尔逊干涉仪实验测量准确度的提高
迈克尔逊干涉仪实验测量准确度的提高***(********)(***)摘要:本文主要涉及了对迈克尔逊干涉仪测量准确度的提高,对影响实验结果的仪器调节方法和干涉条纹的测量进行分析,结合实验原理、作者个人实验经历和参考文献,提出了的一些思考成果及简单的改进方法。
关键词:迈克尔逊干涉仪;测量精度;实验改进Improving on measurement accuracy of Michelsoninterferometer experiment***(***)Abstract:This paper mainly involves the improving on measurement accuracy of Michelson interferometer experiment. By combining some analysis on the methods which have influence on the results of the experiment, the experience during the experiment and some references, some thoughts and improvement are raised in this paper.key words: Michelson interferometer; measurement accuracy; experiment improvement传统实验用迈克尔逊干涉仪观察干涉图样以及测定单色光波长的方法,存在一些可以改进的地方。
经过对自己实验总结,以及对一些论文的参考之后,发现在用眼睛观察及调节仪器的部分可加以变化。
1、实验原理回顾大学实验室中做本实验所用的迈克尔逊干涉仪的调节以及使用的大致原理如下:图1 迈克尔逊干涉仪光路图图中,S为光源,M1、M2为平面反射镜,光学屏面上镀有金属反射膜,M2固定,M1可沿导轨移动。
检测准确度介绍
一术语和定义准确度(accuracy),是测量结果中系统误差与随机误差的综合,表示测量结果与真值的一致程度。
测试结果的准确度由正确度和精密度组成,即检测结果的准确程度通过正确度和精密度这两个指标来体现。
准确度常用误差来表示,当用于一组测试结果时,由随机误差分量(精密度)和系统误差分量(正确度)组成。
正确度(trueness),正确度又称真实度,指由大量测试结果得到的平均数与接受参照值间的一致程度。
正确度的度量通常以偏倚来表示,可表示测试结果中系统误差的大小。
精密度(precision),即在规定条件下,独立测试结果间的一致程度。
精密度仅仅依赖于随机误差的分布而与真值或接受参照值无关。
通常用标准差来衡量精密度的高低。
精密度越低,标准差越大。
偏倚(bias),测试结果的期望与真值(接受参照值)之差,其可能由一个或多个系统误差引起,是系统误差的总和。
偏倚小说明正确度高,反之则说明正确度低。
二准确度与精密度的关系准确度与精密度虽然概念不同,但是两者关系密切。
准确度由系统误差和随机误差所决定,而精密度由随机误差决定。
某试验的精密度高并不代表此试验的结果准确。
两者在消除了系统误差之后才是一致的。
精密度高是准确度高的前提,即要使准确度高,精密度一定要高,但是精密度高不一定准确度就高。
在实际工作中,检验人员必须采取比对试验,校准仪器等方法,减少系统误差,提高检验的准确度。
图1 准确度与精密度的关系三准确度评价1、比对试验概述在比对评价之前,操作者有足够的时间熟悉仪器操作与保养程序与评价方案,在评价实验过程中,待评方法与参比方法必须保证有适当的质量控制,待评方法与参比方法必须有足够的数据以保证结果具有代表性(需要多少数据取决于两种方法的精密度和干扰作用,两方法间的偏倚大小,样本分析物数据的X围与检测的医学要求)。
建议在至少5个工作日内最少要分析完40个患者样本。
在遵循厂家的推荐进行校准的条件下,增加测定样本数与测定天数,可以提高实验的可靠性与有效性。
测量系统准确度的度量指标
测量系统准确度的度量指标一、混淆矩阵混淆矩阵是衡量分类模型准确度的重要工具。
它将实际的类别与模型预测的类别进行对比,通过统计预测结果的正确和错误情况,进而计算出准确度等指标。
混淆矩阵的四个要素分别是真正例(True Positive,TP)、假正例(False Positive,FP)、真反例(True Negative,TN)和假反例(False Negative,FN)。
基于这些要素,可以计算出准确度(Accuracy)、精确度(Precision)、召回率(Recall)和F1值等指标来评估系统的准确性。
二、均方根误差(RMSE)均方根误差是衡量回归模型准确度的常用指标。
它通过计算实际观测值与回归模型预测值之间的差异,来评估模型的准确性。
均方根误差越小,说明模型的预测结果与实际观测值越接近,准确度越高。
在实际应用中,RMSE常被用于评估房价预测、股票价格预测等模型的准确度。
三、相对误差(RE)相对误差是衡量测量系统准确度的一种常用指标。
它通过计算实际测量值与标准值之间的差异,并将差异转化为相对值,来评估测量系统的准确性。
相对误差越小,说明测量系统的准确度越高。
相对误差常被应用于工业领域,如测量仪器的校准和检验。
四、交叉验证(Cross Validation)交叉验证是评估机器学习模型准确度的一种常用方法。
它通过将数据集分为训练集和测试集,多次进行模型训练和测试,来评估模型的准确性。
交叉验证可以有效地避免模型过拟合或欠拟合的问题,并提供对模型准确度的可靠估计。
常见的交叉验证方法包括k折交叉验证和留一交叉验证。
五、信息增益(Information Gain)信息增益是衡量特征选择准确度的一种常见指标。
在机器学习和数据挖掘领域,特征选择是提取有效特征的重要步骤之一。
信息增益通过计算特征对于分类任务的重要性,来评估特征选择的准确度。
信息增益越大,说明特征对于分类任务的贡献越大,准确度越高。
混淆矩阵、均方根误差、相对误差、交叉验证和信息增益等度量指标是评估系统准确度的常用工具。
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关于测量准确度的讨论中国计量科学研究院缪京元美国力科公司汪进进缪京元:我想和您讨论的是,您在这次提到的”示波器是一种调试的仪器,而不是一个可以溯源的计量仪器”的说法。
由于我是从事示波器计量工作的,根据我的工作经验,我不完全同意您这种说法。
溯源和计量在计量学上是有准确定义的,在这个定义的概念下,示波器是一种可以溯源的仪器。
并且示波器也可以作为计量标准器使用。
另外您提到的10%准确度的定量概念时,也应该强调一下这个“一般条件下”所指的内涵。
由于示波器作为一台功能和自身指标都相当复杂的仪器,它自身的每项指标也都是有严格定义的。
所以对于每个示波器使用者测量需求而言,他们所需要的准确度——或者更确切的说,测量的系统误差以及测量不确定度——通常都不能简单引用datasheet上面的指标,而需要根据这些指标进行换算。
这种换算的结论并不一定非常好,但也不一定非常差,需要用户来判别是不是适合使用。
我非常同意你在文中所讲,现在很多示波器销售厂商都将一些指标进行概念性的炒作,而造成用户对于技术概念更加困惑的说法。
我想解决之道也是需要在行业内的技术人员能够把炒作背后的真实技术含义明了有效的告诉用户,以及行业自律,而不能用另外一个不准确的概念替换一个不准确的概念。
以上是我的观点,希望与您交流汪进进:很感谢您回复的邮件! 这是很严谨和学术的态度!我对计量方面了解不是很多,"示波器不是一个可以溯源的计量仪器”的说法我经过了一些考证,但也许不是非常地严谨。
我应强调的是示波器在垂直量的测量方面不是一个可以溯源的仪器,因为其ADC只有8位。
您提到,"示波器也可以作为计量标准器使用",可以分享一下这方面的详细信息吗? 哪些仪器是用示波器作为计量工具的? 是采样示波器还是实时示波器? 在我理解,是难以想象它能作为垂直量的“源头”的。
当我说10%的时候,如果单独说这样的话,确实是会引起误解和混淆。
因为用示波器测量标准的直流信号源,精度是可以到+/- 1.5%的。
但总体来说,示波器的测量精度受到的影响因素非常多,如1,放大器(包括示波器和探头)的线性度,2,探头的地线(地线长短,地环路的位置,形状等),3,地环路的干扰,4,量化误差,5,探头的负载效应在不同频率下的值不恒定 ,6,探头摆放的位置,7,接近探头前端的寄生参数,8,探头/示波器的反射9,被测线路的阻抗在不同频率下的值不恒定,10,共模补偿,11,非线性相位响应。
当您在测量比较幅度时,很容易产生10%的差别!对于下面的说法,我非常赞同: "所以对于每个示波器使用者测量需求而言,他们所需要的准确度——或者更确切的说,测量的系统误差以及测量不确定度——通常都不能简单引用datasheet上面的指标,而需要根据这些指标进行换算。
"是否可以给我分享一些关于计量和溯源的基础性文章?缪京元:1计量和溯源方面的定义,应该是可以很方便的从网上查到的。
示波器是一个多参数仪器,多功能仪器,考虑这类仪器的计量问题,通常的办法是将不同的参数分开溯源到不同的基本量上。
电压最终溯源到国家直流电压标准装置上,时间相关的参数最终溯源到铯原子时间频率标准上,频响溯源到微波功率国家基准上,上升时间溯源到脉冲波形参数国家基准上,阻抗溯源到高频阻抗标准和网络散射参数标准上。
每一套溯源的量值传递方式都是由对应的计量器具检定系统表作为国家的法律法规文件支撑着。
2 示波器被当作计量标准器具使用不是个别现象。
我想应该先和您讨论一个更高层次的测量问题。
泛泛的讲如果需要得到一个相对更高准确度的测量结果,那么就一定需要在这个测量过程中加入更多的约束条件,相反地如果将约束放的更加自由,那么相对而言测量准确度也就更有可能无法保证的。
换句话说,如果想提高某个参数的测量准确度,就不能让测量的过程更加自由。
另外,在我们计量工作者眼中没有什么是绝对准确的,绝对稳定的,而是看在一个实际的测量中是不是能够提供满足要求的稳定性和复现性——至于准确度甚至都不是问题,如果必要的话,会想法设法的取得系统误差,修正测量结果。
所以用示波器作为计量标准器具使用并不是什么不可以的事情。
如作为函数发生器脉冲发生器的瞬态响应的测量工具。
高带宽的数字实时示波器和高带宽的取样示波器都是可以作为标准的。
示波器校准仪快前沿有源头9550的25ps脉冲上升时间也是靠50GHz取样示波器溯源的,其不确定度可以很容易的达到3ps(k=2)。
当然这时候取样示波器只是作为计量标准系统中的一部分,不同于你所说的源头。
我们还有溯源取样示波器上升时间的方法。
我想你可能对可溯源和量值的源头两个概念有些混淆。
3 您提到的线性,量化误差,非线性相位响应的问题,我都做过一定的深入研究。
当然这三个问题中的每个问题都不是一句话能够说清楚的。
简而言之,他们都随频率升高使示波器的参数恶化。
探头作为一个测试中常用的网络器件,要单独评估其对一个测量过程的影响,您说的,5,6,7,8,10是次类问题。
我们通常会对其指标进行单独溯源。
并且剩下的一些因素,比如3,9等和电路设计的可测性有关。
4 提高示波器的测量准确度不是不可能的事情,但是通常意味着需要使用者花更多的成本——花更多的资金,买更高档的设备;花更多的时间成本,学习高级测量技巧。
我和同行交流的时候通常会用数码相机类比示波器,不甚恰当,仅供您参考。
中低端示波器犹如卡片机,中高端示波器犹如单反。
不同的人对相片的质量有着不同的要求。
当然单反也有AUTO档,但我相信这并不是单反的全部。
厂商为方便用户设置很多情景模式,降低了用户对设备熟练的要求,但是高级用户还是可以通过基本的设置得到高画质的。
不要羡慕别人的照片比你的清楚,别人有可能设备比你好,更有可能是比你更加掌握正确曝光。
当然最求更高的画质的设备还有全画幅,甚至不说135,还有数码120。
但是好像现在最偏一个数码120也要8,9万吧。
人人都弄一个数码120是不是显得太烧器材了,呵呵!最后,感谢您这么晚给我回邮。
非常高兴能和您就示波器的技术问题进行交流。
汪进进:非常感谢!您的回复让我明白我的表达不够准确,您看如果这样表达是否确切,“示波器不是一种在垂直量测量方面可以作为源头的仪器”?这是我的本意。
您提到的用示波器来计量上升时间是有可能的,但我不确定是否有仪器是用示波器来计量幅值的?我认同您的"相对的"概念,在计量中这个理念估计是"刻骨铭心”的呵。
从垂直量的测量,特别是峰峰值的测量,我认为“示波器是一种10%误差的仪器”的说法是成立的. 但我不确定用"误差"这个词是否确切? 在实际测量中,特别是对于不规则的信号测量,在我提到的11种影响因素下,很容易就产生了10%的测量误差。
在示波器的各种指标中,DC精度是+/- 1.5%。
除此之外,没有其它的垂直量指标需要计量。
我不完全赞同您在第4点中的观点。
上升时间的测量准确度和示波器的带宽直接相关。
带宽越高,上升时间的测量结果越精确。
但对垂直量的测量结果影响不是很大,在带宽满足基本要求之后。
我们说测量准确度是一个不够Specify 的概念,可能应指出是什么物理量的准确度,譬如是说上升时间的测量准确度,还是峰峰值的测量准确度。
期待下次来京时能拜访您,向您请教关于计量方面的一些问题!谢谢指教!缪京元:您的深夜回邮,总让我觉得和您持续的讨论会不会影响您的生活,呵呵!亦或您在其他的时区。
我想再次强调测量条件约束的问题。
如果我们有能力更多的约束测量能力,我们就可以进一步的提高准确度,无论是幅度还是其他的什么参数,都是一样。
比如简单的一个脉冲幅度的准确度,如果用示波器进行测量,您觉得准确度会到多少呢?有可能10%。
的确有可能。
但是如果我的信号直接来源于某个脉冲信号源,于是只用50欧姆特征阻抗的电缆连接呢? 于是和探头相关的影响纷纷消除了。
进一步的我降低脉冲信号的重复频率,提高的它的脉宽,开平均方式呢!如果用一个“好一点”的示波器测量这个脉冲信号的脉冲幅度,它的准确度会有多大把握呢?我们用这种方式可以将脉冲幅度的测量不确定度做到优于0.7%+2mV(k=2),这个指标是中国计量院代表中国签订的MRA(国际互认协议)的CMC(校准能力)表中的内容。
而实际上这个结果还相对保守。
在实际应用中,我们还会应用示波器对幅度相关量的指标做出0.5%的不确定度的测量。
呵呵!但在实际中并不是所有测量全都能达到条件,在很多测量中你所提到的11个因素是存在,于是就有了关于“10%”的说法。
但我想表达的意思是,这就是计量。
考虑加什么样的限制条件后,能够得到什么样的准确度。
通过能够清楚描述测量不确定度的测量,对被测对象进行赋值的活动就是量值传递,在这个过程中被测对象也相应的得到了量值溯源。
所以示波器无论在幅度的参数上还是在其他的时间等参数上都是有溯源性的,或者说可溯源的,并且也可以在其测量不确定度的范围内进行量值传递,为被测对象的幅度以及时间的参数提供溯源。
计量是单位统一,量值可靠的测量。
以上的那些测量全都可以算是计量概念涵盖内的。
但是,如果逐步放宽测量的约束条件,使用探头,对自己设计的系统板卡上面某个信号进行测量,有各种各样产生测量误差的因素,甚至产生测量错误的因素共同影响测量结果,那么我想这个过程是没法称为计量,只能叫做测量或者测试。
OK,总结回顾一下我的观点,示波器可以当作计量仪器使用,并且它可溯源也可以为被测对象溯源。
同时有很多因素会影响示波器的测量误差。
示波器在测量中可不可以被当作计量仪器使用并不是由示波器决定的,而是有测量的条件决定的。
我想你一定要说10%那句话,你可以说“在很多实际测量中,示波器的测量准确度甚至会比10%还差。
”要是能说两句的话,那么还有“具体到每个测量值的准确度(请允许还用准确度这个不准确的概念,也许这个词可以更好的和大家进行交流),不能单纯的认为成手册上的某一个指标,而需要根据实际测量的条件对手册上的指标进行折算,对一些影响因素进行评估,最终的准确度比10%还差也是有可能的。
”示波器的幅频特性,本身就是对示波器垂直指标的一种计量方式,并且我们还经常计量示波器对于标准幅度脉冲的幅度(Vamplitude)进行计量,这项指标要满足示波器说明书中对于双游标电压测量准确度的指标。
当然也可以认为这项本质还是对于直流性能的评估。
另外还有所谓的动态有效位数,是指在不同频率下,示波器等效的垂直分辨率的位数。
这一项通常都很差,所以一般厂商都不愿意给出。
根据我们的研究,这项指标是可以计量的,只是我们把这项指标给了用户,用户会更加困惑,他们不了解我们给出这样的数据意味着示波器合格还是不合格,呵呵!我们也难!最后,非常欢迎你有机会来北京以后与我联系!呵呵!汪进进:这种讨论对我是大有裨益的!通过你这封邮件的回答,我想我们是基本达成了共识的沟通!但对于有效比特位的问题,三家的指标差不多,只是在不同的频点不一样,有些厂家会将某个频点的最好比特位来作市场宣传。