什么是精度等级?

什么是精度等级?,第1张

答:精度等级的内涵

1、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。

2、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。

一、精度

所谓精度,是指对某一个量的多次观测中,其误差分布的密集或离散的程度。

在一定的观测条件下进行一组观测,如果小误差的观测值个数相对来说比较多,误差较为集中于零的附近,从直方图来看,纵轴(误差为0)附近的长方条形成高峰,且由各长方条构成的阶梯比较陡峭,即表明这组观测值的误差分布得较为密集,观测值间的差异也较小,就说这组观测值的精度较高。如果一组小误差的观测值相对来说较少,误差较为分散,从直方图上看,纵轴附近的长方条顶峰较低,其阶梯较为平缓,则表明其误差分布得较为离散,观测值间的差异也较大,就说这组观测值的精度相对来说较低。

在相同的观测条件下,所测得的一组观测值,虽然它们的真误差不相等,但都对应于同一误差分布,故这些观测值彼此是等精度的。

二、衡量精度的指标

为了衡量观测精度的高低,固然可以编制误差分布表或绘制误差分布直方图,以比较其离散程度,但这种方法既麻烦亦不便应用。实际上,人们常需要对精度有一数字概念,这种具体数字能够反映出误差分布的密集或离散的程度,以作为衡量精度的指标。常用的衡量精度的指标有如下几种。

1.中误差(标准差)

在相同的观测条件下,测得一组等精度的独立观测值为l1,l2,l3,…,ln,各观测值的真误差为Δ1,Δ2,…,Δn,则中误差的定义式为

建筑工程测量

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式中:n——观测次数。

在实际工作中,观测次数n总是有限的,由有限个观测值的真误差只能算得中误差的估计值,其计算式为

建筑工程测量

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中误差不同于各个观测值的真误差,它是衡量一组观测值精度的指标,它的大小反映着一组观测误差的离散程度。中误差m小,则误差的分布较为密集,各观测值之间的差异也较小,这组观测的精度就高;反之,中误差较大,则误差的分布较为离散,观测值之间的差异也大,这组观测的精度就低。在一组等精度观测值中,虽然它们的真误差各不相同,但每一观测值的中误差均为m。

例:有两组观测值,各组分别为等精度观测,它们的真误差分别为第一组:+4″,-2.0″,0,-4″,+3″;第二组:+6″,-5″,0,+1″,-1″(各组中真误差个数应大于10)。

由(5-4b)得两组的中误差分别为

建筑工程测量

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因为第一组误差m1较小,故其观测精度较高。

2.平均误差

在相同的观测条件下,一组独立的真误差设为Δ1,Δ2,…,Δn,则平均误差的定义式为

建筑工程测量

式中:|Δ|——真误差的绝对值;

n——观测次数。

当观测次数为有限时,可用下式计算θ的估计值,仍称为平均误差。即

建筑工程测量

平均误差与中误差的关系为

建筑工程测量

在计算上,平均误差较为方便,但当n为有限时,其可靠性不如中误差。如上例,由式(5-6)计算得

建筑工程测量

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由此判断两组的精度相等,这显然是不恰当的,因为第二组中有绝对值较大的真误差,且其真误差的分布范围(-5″~+6″)亦较第一组为大。

由于上述原因,我国统一采用中误差作为衡量精度的指标。

3.容许误差(限差)

在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不应超过的限值,称为“容许误差”,亦称为“限差”或“极限误差”。根据误差理论和实践证明,在一组大量的等精度观测中,大于两倍中误差的偶然误差,其出现的机会约为5%;大于三倍中误差的偶然误差,其出现的机会约为0.3%。因为在实际工作中测量的次数总是有限的,可以认为大于三倍中误差的偶然误差是不可能出现的,所以常采用三倍中误差为容许误差。当精度要求较高时,可采用两倍中误差作为容许误差。即

Δ容=3m,或Δ容=2m

如果在一组有限次的观测中,某个观测值的误差大于容许误差时,就可以认为有错误,应舍去这一观测值。

4.相对误差

一些观测量的测量结果,其误差与该量的大小有关。例如,用钢尺量距的中误差,与距离长度L的平方根成正比。对于这些观测量,仅用中误差还不能完全表达测量结果的精度,这时需要采用相对误差评定精度。

相对误差为误差的绝对值与该观测量的大小的比值。为一无名数。在测量中,常用分子为1的分数表示。

例如,有两段距离,第一段量得为50m,其中误差为m1=±0.02m;第二段量得为100m,其中误差为m2=±0.02m。两者的中误差相等,但还不能认为其精度是相同的,因为两者的长度不同,算得的相对中误差亦不等,分别为

第一段

建筑工程测量

第二段

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显然第二段的相对中误差较小,故其精度较高。

与相对误差相对应,以前提到的真误差、中误差、较差和闭合差,统称为绝对误差。

因所用的绝对误差为中误差或较差,算得的相对误差又称为相对中误差或相对较差。

对于相对误差,亦规定有相应的容许值,如用钢尺往返测量一段距离时,其容许的相对较差为1/1000~1/3000。

精度是测量值与真值的接近程度,每一种物理量要用数值表示时,必须先要制定一种标准,并选定一种单位(unit)。这种标准的制定,通常是根据人们对于所要测量的物理量的认识与了解,并且要考虑这标准是否容易复制,或测量的过程是否容易操作等实际问题。

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。


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