本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-2 15:38 编辑
规矩湾先生说: “如果我们只说数字式仪器,例如末位数为0.01mm的数显卡尺称为分辨力0.01mm的数显卡尺,指的就是“显示装置的分辨力”为0.01mm。如果要问该数显卡尺的分辨力,即能“引起相应示值产生可觉察变化的被测量的最小变化”,这个“分辨力”,就应是末位数显示值的一半0.005mm。大于0.005mm,就会跳一个字。小于0.005mm的“变化”将无法被觉察”。 这段论述不妥。凡是数字式仪表,末位数一个单元代表的量,就是该测量仪器的分辨力,也是能察觉的被测量的最小变化。因此,在分析误差时,末位一个字的误差,就是这个字代表的量,而不是它的二分之一。 这个“二分之一”观,即关于数字式仪表的分辨力引入误差的分析的错误,来头很大,出自GUM。 GUM错例一开,欧洲合格性合作组织也用,中国的样板评定也用,于是竟成常规。但是错误毕竟是错误。这虽然是小错,但总觉得不能容忍错误。小错究不究,改不改,体现出一种科学作风。科学必须严格。 与“二分之一”观对立的是 “一个数”观。数字式仪表,分辨力是末位一个数,引入误差也是末位一个数。 模拟仪器的最小分格,两线间必有一个小距离,指针可能指在刻线上(整数),而人眼读数时,可以识别出一个中间态,那就是指针在两刻线之间,读为“0.5”是正确的。因此,模拟仪表的读数误差是0.5个小格。把小格称作分辨力,则这项误差是二分之一小格。 数字式仪表的技术基础是脉冲技术。一个脉冲代表末位的一个数。脉冲只有“0”与“1”两个状态,没有过渡状态。计数就是数脉冲数,因此,只有整数而没有小数。这和模拟仪器不一样。 - 频率等于每秒的振荡次数。振荡一次是一个脉冲。计数式测频,就是设定闸门时间,而数脉冲数。脉冲数被闸门时间除,就得频率。 设计数式频率计的闸门时间(采样时间)取1秒。这样,一个脉冲就代表1赫。脉冲只能取整数,因此,测得频率只能是1赫的整数倍。即频率的最低位是1赫,而不可能读出0.5赫。 情况1 设标准频率源的频率为1.25赫,脉冲间隔是0.8秒。这样,在一秒的闸门时间中,计到的脉冲数,可能是“1”也可能是“2”。示值为1Hz,示值误差是1Hz-1.25Hz= -0.25Hz ;读数是2Hz,.读数误差是2Hz-1.25Hz= 0.75Hz 情况2 设标准频率源的频率为1.01赫,脉冲间隔是0.99秒。这样,在一秒的闸门时间中,计到的脉冲数,可能是“1”也可能是“2”。示值为1Hz,示值误差是1Hz-1.01Hz= -0.01Hz ;读数是2Hz,.读数误差是2Hz-1.01Hz=0.99Hz 情况3 设标准频率源的频率为0.8赫,脉冲间隔是1.25秒。这样,在一秒的闸门时间中,计到的脉冲数,可能是“1”,也可能是“0”。示值为1Hz,示值误差是1Hz-0.8Hz= 0.2Hz ;示值是0Hz,示值误差是0Hz-0.8Hz= -0.8Hz 情况4 设标准频率源的频率为0.99赫,脉冲间隔是1.01秒。这样,在一秒的闸门时间中,计到的脉冲数,可能是“1”也可能是“0”。示值为1Hz,示值误差是1Hz-0.99Hz=0.1Hz ;示值是0Hz,示值误差是0Hz-0.99 Hz= -0.99Hz (转下页) |