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[概念] 请教测量误差与偏差,修正值的关系

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青蛙点点 发表于 2015-3-31 18:57:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
题目一:用电阻标准装置校准一电阻标称值为1Ω的标准电阻时,标准装置的读数为1.0003Ω,问:该标准电阻的示值误差,修正值是多少?
个人分析:示值误差为1Ω-1.0003Ω=-0.0003Ω。修正值为0.0003Ω。
题目二:量块标称值10mm,校准值为10.001mm,则以下叙述正确的是()
A测量误差为1μm   B  测量的偏差为1μm   C修正值为-1μm  D测量的偏差为-1μm。


求教:测量误差与修正值是大小相等符号相反,那个偏差和修正值是否也是这样的关系?测量误差与偏差的关系?
题目二中到底哪一个是测量值?按照题目一推断题目二选项是否为D?
 楼主| 青蛙点点 发表于 2015-3-31 21:32:04 | 显示全部楼层
终于懂了,误差=-偏差=-修正值
qcdc 发表于 2015-3-31 21:46:32 | 显示全部楼层
题目一:示值误差为1Ω-1.0003Ω=-0.0003Ω。修正值为0.0003Ω。是对的。
题目二有问题,测量误差是测得的量值减去参考量值。偏差 = 实际值-标称值。示值误差是测量仪器示值与对应输入量的参考量值之差。
本题有测量结果10.001mm,但是没有参考量值,因此得不到测量误差,所以A不能选。修正值为+1μm,C不能选。有偏差的概念,但没有测量的偏差的概念,因此B和D也不能选。结论:本题出的不够严谨。

A测量误差为1μm   B  测量的偏差为1μm   C修正值为-1μm  D测量的偏差为-1μm。


 楼主| 青蛙点点 发表于 2015-4-1 06:48:26 来自手机 | 显示全部楼层
谢谢赐教,那如果那如果B改为偏差为1μm,是不是可以选择B
qcdc 发表于 2015-4-1 08:43:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 qcdc 于 2015-4-1 09:05 编辑
青蛙点点 发表于 2015-4-1 06:48
谢谢赐教,那如果那如果B改为偏差为1μm,是不是可以选择B


是的。
“偏差”一词在JJF1001-1998中有专门的定义,但在2011版中没有给出,偏差一词多用于加工制造,检定校准尽量少用,用示值误差和修正值就够了。
你说:“测量误差与修正值是大小相等符号相反,”这句话有问题,严格的说应该是:“示值误差与修正值是大小相等符号相反“

在两个题目中:1.0003Ω和10.001mm都是测量结果,由于没有参考量值(真值),因此是得不到测量误差的,这就是测量误差不可求,原因是真值不知道。由于各自有个标称值,因此可以得到他们各自的示值误差。测量误差和示值误差是两个完全不同的概念,看定义就知道了。对于测量一段锰铜丝的电阻,或测量一段钢丝的长度,我们只能得到测量结果(其阻值和长度是多少),我们永远得不到其测量误差是多少,由于不同于前者具有标称值,我们也不可能得到示值误差,示值误差只是针对计量器具而言的,是一种特殊的测量。锰铜丝的电阻和钢丝的长度我们虽然得不到测量误差,但是过去(如1980年以前,或1993年GUM以前,或1999年1059以前)我们可以根据有关信息得到测量的可能误差是多少,现在可以根据有关信息得到测量的不确定度是多少。
 楼主| 青蛙点点 发表于 2015-4-2 20:46:14 | 显示全部楼层
非常感谢,我现在明白多了~~
规矩湾锦苑 发表于 2015-4-3 11:31:57 | 显示全部楼层
  测量设备分为测量仪器和实物量具。在检定规程中,往往规定对测量仪器检定示值误差,对实物量具检定偏差。误差和偏差符号相反绝对值相等,误差和修正值也是符号相反绝对值相等,因此很容易推论出偏差与修正值符号相同绝对值相等。
  题目一:用电阻标准装置校准一电阻标称值为1Ω的标准电阻时,标准装置的读数为1.0003Ω,问:该标准电阻的示值误差,修正值是多少?
  楼主认为:示值误差为1Ω-1.0003Ω=-0.0003Ω,修正值为+0.0003Ω。
  我认为:“被检对象”标称值为1Ω的电阻是“实物量具”,因此被检参数应该是“偏差”不是“误差”。被检参数标称值为1Ω,实际测得值为1.0003Ω,根据偏差的定义应该是测得值减去标称值,因此被检电阻的偏差为1.0003Ω-1Ω=0.0003Ω,修正值与偏差完全相等亦为0.0003Ω。如果一定要问被检电阻的“误差”多大,实物量具上标识的标称值1Ω就相当于仪器显示的值,测得的实际值其实是由计量标准(电阻标准装置)提供的“标准值”1.0003Ω,根据示值误差的定义“仪器显示值与标准值之差”,被检电阻的示值误差就是1Ω-1.0003Ω=-0.0003Ω。归纳一下就是:被检电阻的偏差为+0.0003Ω,误差为-0.0003Ω,修正值为+0.0003Ω。因此,可以认为楼主的答案是正确的。
  题目二:量块标称值10mm,校准值为10.001mm,则以下叙述正确的是( )。
  A测量误差为1μm   B  测量的偏差为1μm   C修正值为-1μm  D测量的偏差为-1μm。
  楼主的问题是:测量误差与修正值是大小相等符号相反,那个偏差和修正值是否也是这样的关系?测量误差与偏差的关系?题目二中到底哪一个是测量值?按照题目一推断题目二选项是否为D?
  我的看法是:量块亦为“实物量具”,被检实物量具的标称值等价于被检仪器的显示值,校准值等价于计量标准体现的值,因此,被检量块的“示值”是10mm,“标准值”是10.001mm,很容易计算出示值误差为-0.001mm,中心长度偏差为+0.001mm,中心长度修正值为+0.001mm。
  那么得到的答案应该是:A错误,B正确,C错误,D错误,题目的括号中应该填写B。
  楼主的问题可以回答如下:误差与修正值的关系是绝对值(大小)相等符号相反;偏差和修正值的关系是绝对值相等符号也相同;测量误差与偏差的关系是绝对值相等符号相反。
  题目二中“测量值”一词过于模糊,用词不妥,计量学中应避免使用。因为“测量值”分不清是“测得值”还是“被测量值”,很容易令人误解。正确回答应该是:10.001mm是标称值10mm的“测得值”。10mm是被测对象(量块)的“被测量值”,即被检量块的显示值或名义值、公称值。D的正确答案在上面已经得到,不再重复。
jzt0116 发表于 2015-4-3 22:29:06 | 显示全部楼层
我也正想问这个问题,看了大家的回复收益了
zbh5713 发表于 2015-4-7 14:13:40 | 显示全部楼层
我学到甚多,谢谢
kkkkjjjjnn 发表于 2015-10-16 11:17:33 | 显示全部楼层
红外线测温仪,校准点100℃,温度偏差:-4.6℃
问一下修正值应该是-4.6℃吗?
规矩湾锦苑 发表于 2015-10-16 14:02:10 | 显示全部楼层
kkkkjjjjnn 发表于 2015-10-16 11:17
红外线测温仪,校准点100℃,温度偏差:-4.6℃
问一下修正值应该是-4.6℃吗? ...

  红外线测温仪是测量仪器,并非实物量具。一般来说,实物量具的质量指标用“偏差”,测量仪器的质量指标用“误差”(如示值误差)。因此,你所说“红外线测温仪,校准点100℃,温度偏差:-4.6℃”,必须搞清楚“温度偏差”是不是笔误,-4.6℃到底是“示值误差”还是“偏差”。因为测量仪器不使用“偏差”概念,如果需使用与“示值误差”符号相反绝对值相等的量值,这个量值一般应称为“修正值”而不应写成“偏差”。
1256522525 发表于 2017-11-2 09:56:32 | 显示全部楼层
qcdc 发表于 2015-3-31 21:46
题目一:示值误差为1Ω-1.0003Ω=-0.0003Ω。修正值为0.0003Ω。是对的。
题目二有问题,测量误差是测得的 ...

那您说量块的参考量值怎么来的,难道校准得到的值不是参考量值?
1256522525 发表于 2017-11-2 09:58:13 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑 发表于 2015-4-3 11:31
  测量设备分为测量仪器和实物量具。在检定规程中,往往规定对测量仪器检定示值误差,对实物量具检定偏差 ...

你偏差的概念是从哪来的,我找不到依据
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 13:12:46 | 显示全部楼层
1256522525 发表于 2017-11-2 09:58
你偏差的概念是从哪来的,我找不到依据

  “偏差”是JJF1001-1998中5.17条的术语定义,JJF1001-2011的术语定义没有这个术语了。新版JJF1001虽然没有“偏差”术语了,不等于这个术语不能使用了,因为实物量具只有公称值或名义值,没有显示值,需要使用“偏差”这个术语,一些专业领域的计量名词术语也仍然保持这个术语定义。
  例如几何量计量的量块是实物量具,既可以分“等”,也可以分“级”。如果没有术语“偏差”,量块的级别就没有办法确定,级别也就失去了意义。再例如砝码也是实物量具,既可以按级使用也可以按等使用,砝码没有分等,也没有分级,而是合并统一分“等级”,分“等级”也离不开术语“偏差”。
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 13:35:41 | 显示全部楼层
1256522525 发表于 2017-11-2 09:56
那您说量块的参考量值怎么来的,难道校准得到的值不是参考量值?

  对于量块这种实物量具,“校准得到的值”是由计量标准提供的,计量标准的值对于量块的标称值来说是“参考值”,量块的标称值相当于量块的显示值。“校准得到的”实际值减去量块的标称值是量块的尺寸“偏差”,也就相当于计量标准值减去显示值等于偏差。这和仪器的示值“误差”(显示值减去计量标准值)相比,两种说法刚好符号相反。
1256522525 发表于 2017-11-2 13:41:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 1256522525 于 2017-11-2 13:45 编辑
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 13:12
  “偏差”是JJF1001-1998中5.17条的术语定义,JJF1001-2011的术语定义没有这个术语了。新版JJF1001虽 ...


JJF1001- 1998
5.12 不确定度的日类评定type日evaluation  of  uncertainty
用不同于对观测列进行统计分析的方法,来评定标准不确定度。
注:不确定度的B类评定,有时也称B类不确定度评定。
5.13 合成标准不确定度combined standard uncertainty
当测量结果是由若干个其他量的值求得时。按其他各量的方差或(和)协方差算得
的标准不确定度。
5.14 扩展不确定度 expanded uncertainty
确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
注:扩展不确定度有时也称展伸不确定度或范围不确定度。
5.15 包含因子 coverage  factor
为求得扩展不确定度,对合成标准不确定度所乘之数字因子。
注;
1.包含因子等于扩展不确定度与合成标准不确定度之比。
2.包含因子有时也称覆盖因子。
5.16 [测f]误差 error [of  measurement]
测量结果减去被测量的真值。
注;
1.由于真值不能确定,实际上用的是约定真值(参见3.19和3.20).
2.当有必要与相对误差相区别时,此术语有时称为测量的绝对误差。注意不要与误差的绝对值
相混淆,后者为误差的模。
5.17 偏差 deviation
一个值减去其参考值

5.18 相对误差 relative error
测量误差除以被测量的真值。
注:由于真值不能确定,实际上用的是约定真值(参见3.19和3.20).
5.19 随机误差 randomerror
测量结果与在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之
差。
注:
1.随机误差等于误差减去系统误差。
2 因为测量只能进行有限次数,故可能确定的只是随机误差的估计值。
5.20 系统误差systematic error
在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真
值之差。
注:
1,如真值一样,系统误差及其原因不能完全获知。
2.对测量仪器而言,参见“偏移”(7.25).
5.21 修正值 correction
用代数方法与未修正测量结果相加,以补偿其系统误差的值。
8
这里的偏差定义是减去参考值,那么你上诉偏差是参考值减去标称值是不是错了?
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 14:27:07 | 显示全部楼层
1256522525 发表于 2017-11-2 13:41
JJF1001- 1998
5.12 不确定度的日类评定type日evaluation  of  uncertainty
用不同于对观测列进行统计分 ...

  JJF1001-1998的5.17条定义偏差为“一个值减去其参考值”,当时没有给出“一个值”是哪个值。“参考值”当时也模棱两可,其一是3.20条的“约定真值”,相当于JJF1001-2011定义的“参考值”,另一个是7.7条“参考条件”提及的参考值,是“作用于仪器的影响量的参考值”,类似于标称值。
  JJF 1010《几何量计量名词术语及定义》的24条定义“尺寸偏差(简称偏差)”是“实际尺寸减其基本尺寸所得的差值”,JJG146-2011的3.5条定义“长度偏差”为量块的“长度与标尺长度的代数差”,这些定义一个比一个清晰地指向“实际值与标称值的代数差”,即指向“标准值减去标称值”。JJG99-2006砝码检定规程5.3.1条提出了砝码“折算质量”与“砝码标称值的差”,但没有给出定义,其实也是暗暗指向“标准值减去标称值”为“偏差”。
  因为JJF1001-1998的5.17条定义“偏差”不清晰具体,造成了在计量领域中的使用混乱,加上“示值误差”解决了在测量设备中占绝大多数的仪器仪表准确度分级问题,“偏差”也就暂时离开了JJF1001。现在很难说什么时候“偏差”这个术语再回归到JJF1001。
1256522525 发表于 2017-11-2 14:49:50 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 14:27
  JJF1001-1998的5.17条定义偏差为“一个值减去其参考值”,当时没有给出“一个值”是哪个值。“参考值 ...

那么为什么在用读数显微镜校准钢卷尺时偏差=被测量-标准
1256522525 发表于 2017-11-2 14:50:25 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 14:27
  JJF1001-1998的5.17条定义偏差为“一个值减去其参考值”,当时没有给出“一个值”是哪个值。“参考值 ...

那么为什么在用读数显微镜校准钢卷尺时偏差=被测量-标准
规矩湾锦苑 发表于 2017-11-2 18:35:46 | 显示全部楼层
1256522525 发表于 2017-11-2 14:49
那么为什么在用读数显微镜校准钢卷尺时偏差=被测量-标准

  我阅读了钢卷尺的检定规程JJG4的2015版和1999版,均未看到你所说的“校准钢卷尺时偏差=被测量-标准”字样。
  钢卷尺的确也属于实物量具,但它是多值且尺寸连续的实物量具。被测量值要从钢卷尺上读或估读出,和量块组、砝码组等多值实物量具的值不连续区别很大,其使用方法类似于仪器仪表。因此这种实物量具采用仪器仪表常用的“示值误差”,而不用实物量具常用术语“偏差”,钢卷尺检定规程不得不规定示值误差的要求和检定方法,回避使用偏差。
  根据示值误差的定义,钢卷尺示值误差是被检钢卷尺显示值减去标准值,所以JJG4-2015的7.3.4.2条给出的是“示值误差”的检定方法。把钢卷尺和标准尺的显示值分别翻译成被检尺和标准尺的“标称长度”,示值误差ΔL就是被检尺标称长度L减去标准长度,其中标准长度等于标准尺标称长度Ls加其偏差(与修正值相同)δL,所以给出的最终公式是:ΔL=L-(Ls+δL)。
赤脚熊猫 发表于 2023-7-17 11:46:40 | 显示全部楼层
这排也让这个问题给搞混了,受益了
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