【案例 1】
檢定員在檢定一臺計量器具時,發(fā)現(xiàn)記錄的數(shù)據(jù)中某個數(shù)較大,她就把它作為異 常值剔除了,并再補做一個數(shù)據(jù)。
【案例分析】案例中的那位檢定員的做法是不對的。在測量過程中除了當時已知原因的 明顯錯誤或突發(fā)事件造成的數(shù)據(jù)異常,可以隨時剔除外,如果僅僅是看不順眼或懷疑某個值, 不能確定是否是異常值的,不能隨意剔除,必須用統(tǒng)計判別法(如格拉布斯法等)判別,判定為異常值的才能剔 除。
【案例 2】 重復觀測某電阻器之值共 n=10 次,其 10 個結(jié)果,從小到大排為:10. 0003Ω, 10. 0004?,10.0004?,10. 0005?,10. 0005?,10. 0005?,10. 0006?,10. 0006?,10. 0007?, 10. 0012Ω。請用狄克遜準則判別異常值,并用格拉布斯準則判別以作比較。 ①用狄克遜準則判別 測量次數(shù) n=10,選顯著性水平 a=0. 05,則查表 3-5 得臨界值 D(0. 05,10) =0. 530。 由于是屬于 n= 8~10 的情況,所以統(tǒng)計量計算如下
【案例 3】在計量標準研制報告中報告了所購置的配套電壓表的技術(shù)指標為:該儀器的測 量范圍為 0.1~100V,準確度為 0.001%。
【案例分析】計量人員應(yīng)正確表達測量儀器的特性。案例中計量標準研制報告對電壓表 的技術(shù)指標描述存在兩個錯誤: (1)測量范圍為 0.1~100V,表達不對。應(yīng)寫成 0.1V~100V 或(0.1~100)V。 (2)準確度為 0.001%,描述不對。測量儀器的準確度只是定性的術(shù)語,不能用于定量描 述。正確的描述應(yīng)該是:用相對誤差表示的電壓表的最大允許誤差為±0.001%,或?qū)懗伞?×10-5。值得注意 的是最大允許誤差有上下兩個極限,應(yīng)該有±號。
【案例 4】標稱值為 100Ω的標準電阻器,用高一綴電阻計量標準進行校準,由高一級計量 標準提供的校準值為 100.02Ω,則該標準電阻器的示值誤差計算如下 Δ=100?-100.02?=-0.02? 示值誤差是有符號有單位的量值,其計量單位與被檢儀器示售的單位相同,可能是正值,也 可能是負值,表明儀器的示值是大于還是小于標準值:當示值誤差為正值時.正號可以省略。 在示值誤差為多次測量結(jié)果的平均值情況下,示值誤差是被檢儀器的系統(tǒng)誤差的估計值。如 果需要對示值進行修正,則修正值 C 由式(3-15)計算 C=-△(3-15)
【案例 5】檢查某個標準電阻器的校準證書,該證書上表明標囂值為 1MΩ的示值誤差為 0.001MΩ),由此給出該電阻的修正值為 0.001MΩ。
【案例分析】該證書上給出的修正值是錯誤的。修正值與誤差的估計值大小相等而符 ---! 1 — 號相反。該標準電阻的示值誤差為 0.001MΩ,所以該標準電阻標稱值的修正值為 -0.001MΩ。其標準電阻的校準值為標稱值加修正值,即:1MΩ+(-0.001MΩ)=0.999MΩ。
【案例 6】標稱值為 100Ω的標準電阻器,其絕對誤差為-0.02Ω,問相對誤差如何計算?
【案例分析】相對誤差計算如下 δ=-0.02?/100?=-0.02%=-2×10-4 相對誤差同樣有正號或負號,但由于它是一個相對量,一般沒有單位(即量綱為 1),常用百 分數(shù)表示,有時也用其他形式表示(如 mΩ/Ω)。 2.計量器具的引用誤差的計算 引用誤差(fiducial error)是測量儀器的示值的絕對誤差與該儀器的特定值之比值。特定值 又稱引用值(xN),通常是儀器測量范圍的上限值(或稱滿刻度值)或量程。引用誤差δ1 按 式(3-17)計算 引用誤差同樣有正號或負號,它也是一個相對量,一般沒有單位(即量綱為 1),常用百分數(shù) 表示,有時也用其他形式表示(如 mΩ/Ω)。
【案例 7】由于電流表的準確度等級是按引用誤差規(guī)定的,例如 1 級表,表明該表以引用誤 差表示的最大允許誤差為±1%,F(xiàn)有一個 0.5 級的測量上限為 100A 的電流表,問在測量 50A 時用絕對誤差和相對誤差表示的最大允許誤差各有多大?
【案例分析】 (1)由于已知該電流表是 0.5 級,表明該表的引用誤差為 0.5%,測量上限為 100A,根據(jù) 公式,該表任意示值用絕對誤差表示的最大允許誤差為:△=100A×0.5%=±0.5A,所以在 50A 示值時允許的最大絕對誤差是±0.5A。 (2)在 50A 示值時允許的最大相對誤差是 0.5A/50A=±1%。
【案例 8】用一臺多功能源標準裝置,對數(shù)字電壓表測量范圍 0~20V 的 10V 電壓值進行 檢定,測量結(jié)果是被校數(shù)字電壓表的示值誤差為-0.0007V,需評定該數(shù)字電壓表的 10V 點是 否合格。
【案例分析】經(jīng)分析得知,包括多功能源標準裝置提供的直流電壓的不確定度及被檢數(shù)字 電壓表重復性等因素引入的不確定度分量在內(nèi),示值誤差的擴展不確定度U95=0.25mV。根 據(jù)要求,被檢數(shù)字電壓表的最大允許誤差為±(0.0035%×讀數(shù)+0.0025%×量程),所以在 0~20V測量范圍內(nèi),10V示值的最大允許誤差為=0.00085V,滿足U95≤(1/3)MPEV的要 求。且被檢數(shù)字電壓表的示值誤差的絕對值(0.0007V)小于其最大允許誤差的絕對值 (0.00085V),所以被檢數(shù)字電壓表檢定結(jié)論為合格: 注:依據(jù)檢定規(guī)程對計量器具進行檢定時,由于規(guī)程對檢定方法、計量標準、環(huán)境條件等已 做出明確規(guī)定,在檢定規(guī)程編寫時,已經(jīng)對執(zhí)行規(guī)程時示值誤差評定的測量不確定度進行了評定,并滿足檢 定系統(tǒng)表量值傳遞的要求,檢定時.只要被檢計量器處于正常狀態(tài),規(guī)程要求的各個檢定點的示值誤差不超過 某準確度等級的最大允許誤差的要求時。就可判為該計量器具符合該準確度等級的要求,不需要考慮示值誤 差評定的測量不確定度對符合性評定的影響。