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真值范围说-与网友讨论(11)...

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zhoujingli 发布于: 2016-8-22 20:55 1637 次浏览 1 位用户参与讨论
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                  真值范围说-与网友讨论(11)

                                                    史锦顺   

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(一)什么是真值范围

被测量的实际值称真值。

测量得到的值是测得值。

测得值减真值是误差元。

误差元绝对值的最大值称误差范围。

测量中,测量仪器的误差范围就是测得值的误差范围。误差范围加入到测量结果的表达中。误差范围由测量仪器的研制者确定,由计量人员负责认可,测量者依误差范围选用仪器,不必要也不可能再评定误差范围。

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1 测得值范围

测得值范围是真值与误差范围决定的包含测得值的范围。简称测得值范围

在计量中,一台计量标准被一个被检测量仪器测量。合格的仪器,测得值以近于1(通常取99%)的概率,出现在真值加减误差范围之内。这个量值范围是测得值的可能范围,是已知真值(以标准的值当做真值)而圈定测得值的范围。

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2 真值范围

真值范围是测得值与误差范围决定的包含真值的范围。简称真值范围

在测量中,用测量仪器测量被测量,得到测得值(多次测量的平均值,或单一值)。测量仪器的误差范围就是测得值的误差范围。由测得值与误差范围确定的包含真值的范围,就是真值范围。

由于误差的存在,测量得不到真值,得到的是真值范围

测量的结果,要给出真值范围。真值范围就是测得值加减误差范围。真值范围又称测量结果。

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3 两类范围

误差元绝对值的最大值是误差范围。误差元构成误差域,误差范围是误差域的半径。误差范围是差值范围,游动范围。

真值加减误差范围是测得值范围。测得值范围是量值范围,定位范围。

测得值加减误差范围是真值范围。真值范围是量值范围,定位范围。

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4 范围与区间

范围可表征矢量段,也可表征标量段;区间只能表征标量段。

范围一词较区间一词,更形象、通俗,历史更久。

平面(二维)的范围圆或空间(三维)的范围球,与直线相交的最大截线段,就是区间。上述关于范围的各种名称,换成区间,都成立,只是半径换成半宽。

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(二)测量的功能是得到真值范围

测量的目的是定量地认识真值。理想的情况是得到真值;由于不可避免地存在测量误差,测量只能得到真值范围。即得到测得值加减误差范围,又称为测量结果。只要误差范围足够小,即测得值的准确度够格,满足实际需要,这就达到了测量的目的。

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历史上著名的测量结果,都是给出被测量的真值范围。例如迈克尔逊的著名测速结果。

1922年,迈克尔逊最后一次进行光速测量,给出的测量结果是:

                 299798 ± 4千米/                                      1

299798米/秒是测得值。4千米/秒是误差范围,即误差绝对值的最大值。299798 ± 4千米/是真值范围。

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到1973年,人们得到的光速的精确值是:

        299792458.0 ± 1.2/秒                 (2)

299792458.0米/秒是测得值。1.2米/秒是误差范围,即误差绝对值的最大值。299792458.0 ± 1.2/是真值范围。

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我没查到迈克尔逊给出的误差范围是1倍西格玛,是2倍西格玛,还是3倍西格玛。如果是2倍西格玛,甚至是1倍西格玛,则迈氏的误差范围估算准确,如果是3倍西格玛,则迈氏估算略小些。

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已有1人评论

沙发
tgboler 发表于 2016-8-23 00:43:48
1# 史锦顺  文

(三)量值范围

以上讲的是基础测量(常量测量和慢变化测量),即经典测量。误差理论是在经典测量的历史背景下发展起来的,讲的都是常量测量(包括慢变化量测量,可看做常量测量)。现代测量,出现大量快变化量的测量,此类测量称统计测量。统计测量的着眼点是被测量的变化特性,测量仪器误差远小于被测量的变化范围,测得值各个是被测量的实际值,已无再称说真值的必要,统称量值就可以了。误差可忽略,误差一词不再称说。

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甲 一般随机量测量(源类量值测量)

由于测得值各个是实际值(真值),以测得值的平均值为量值。以3倍西格玛为偏差范围。量值范围是量值加减偏差范围。量值范围是测量结果。统计测量的目的是得知被测量的量值范围。

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乙 源类标准

标称值(或要求值)是标准。偏差表征量值与标称值的差距,量值与标称值之差是偏差元,偏差元绝对值的最大值称偏差范围。偏差范围称准确度。标称值加减偏差范围是量值范围。

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我国有关规范是《JJF1180-2007时间频率计量名词术语及定义》。有下划线的是原文。

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3.22 频率准确度

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    频率偏差的最大范围。表明频率实际值靠近标称值的程度。用数值定量表示时,不带正负号。如一个频标频率标称为5MHz,频率准确度为2×10^-10,其含义是频率实际值可能高,但不会高出2×10^-10,也可能低,但不会低出2×10^-10,即频率实际值f满足下式:5MHz(1-2×10^-10)≤f≤5MHz(1+2×10^-10)。

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用本文写法,频标量值范围为

          5MHz(1±2×10^-10)

易见,本文表示法,与国家规范一致。只是更简洁,人们更熟悉。其中5MHz是标称值,有效数字位数无限。2×10^-10是准确度。

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