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從誤差精度的定義上,嘉騰VMS對提高影像測量儀測量準確度的建議
發布者:東莞市嘉騰儀器儀表有限公司 日期:2018年08月10日

影像測量儀 :誤差、精度的定義,對測量造成的影響

誤差的定義:所測得的數值與其真值(標稱值)之間的差。理論真值(名義值):設計時給定,或者計算得到的值,如零件的名義尺寸,也可以理解為圖紙上標注的值;約定真值:一些幾何量和物理量的公認值。例如,由國際數據委員會推薦的真空光速、阿伏加德羅常量等特定量的最新值。相對真值:更高測量精度等級的標準儀器測量出來的值。

 

無論測量精度多高,誤差是客觀存在的,真值通常是未知的,因此誤差通常是未知的。這里的真值與理論真值不是一個概念。


產生隨機誤差的原因:測量裝置方面的因素:零部件變形、信號處理電路的隨機噪聲等。環境方面的因素:溫度、濕度、氣壓的變化,光照強度、電磁場的變化等。人為方面的因素:瞄準、讀數不穩定,人為操作不當等。可以證明:當測量次數趨向無限時,算術平均值必然趨近于真值。

 

系統誤差:是指在確定的測量條件下,某種測量方法和裝置,在測量之前就已存在誤差,并始終以必然性規律影響測量結果的正確度。

 

實際的測量過程往往存在系統誤差,有時系統誤差數值還比較大。系統誤差不易被發現,多次重復測量又不能減小它對測量結果的影響。系統誤差比隨機誤差具有更大的危險性,必須認真研究系統誤差的特征與規律,發現、減小或消除系統誤差。

系統誤差由固定不變的或者按確定規律變化的因素造成,在條件充分的情況下這些因素是可以掌握的。主要來源于:

 

測量裝置方面的因素:計量校準后發現的偏差、儀器設計原理缺陷、儀器制造和安裝的不正確等。環境方面的因素:測量時的實際溫度對標準溫度的偏差、測量過程中的溫度、濕度按一定規律變化的誤差。測量方法的因素:采用近似的測量方法或計算公式引起的誤差等。測量人員的因素:測量人員固有的測量習性引起的誤差等。

 

因此,測量裝置要請專業工程師定期進行校準,測量室的環境要按建議布置,控制溫度、濕度、振動等因素。測量人員需要經過專業的培訓指導,測量時的操作必須規范。

 

如何發現系統誤差,即何時需要請工程師來進行校準?一般建議機器半年進行一次校準維護保養,還有一個簡單的方法推薦,可以配一個精度較高(一般比測量儀器高一到兩級)的標準器,用儀器來測量標準器,如果發現與標準器的標稱值偏差超過可接受的范圍,就需要進行校準。

 

消除系統誤差最理想的方法:消除誤差源。要求測量人員對測量過程中可能產生系統誤差的各個環節作仔細分析。所用基準件、標準件是否準確。所用儀器是否處于正常工作狀態,是否經過檢定。儀器的調整、測件的安裝定位和支承裝卡是否正確合理。所采用的測量方法和計算方法是否正確,有無理論誤差。測量的環境條件是否符合要求,如溫度、震動等。


精度(不確定度)的含義:1)準確度它是系統誤差大小的反映,表征測量結果穩定地接近真值的程度。2)精密度它是隨機誤差大小的反映,表征測量結果的一致性或誤差的分散性。3)精確度它是系統誤差和隨機誤差兩者的綜合的反映。表征測量結果與真值之間的一致程度。

 

影像測量儀精度

重復精度:同一測量方法和測試條件,在一個不太長的時間間隔內,連續多次測量同一物理參數所得到的數據分散程度,反應了誤差的精密度。很多設備都有重復定位精度指標。復現精度:用不同測量方法、測試儀器等,在較長的時間間隔對同一物理參數做多次測量,所得數據相一致的接近程度。一般復現精度低于重復精度。若重復精度和復現精度都很高,說明設備精度穩定,測量結果準確可信。分辨率:儀器設備能感受、識別或探測的輸入量的最小值。例如:游標卡尺的分辨率是0.01mm,千分尺的分辨率為0.0005mm

 

要使得測量精確度高,分辨率必須高,而分辨率高測量精度未必高。


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