电子仪表首要功能评价指标准确度度和复现性
2013-03-31
精确度
仪表精确度科称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是万用表仪表测量值接近真值的准确程度，通常用相对百分误差（也称相对折合误差）表示。相对百分误差公式如下：
（1-1-3）
式中δ-检测过程中相对百分误差；
（标尺上限值-标尺下限值）--仪表测量范围；
Δx-绝对误差，是被测参数测量值x1和被测参数标准值x0之差。
所谓标准值是精确度比被测仪表高3~5倍的标准表测得的数值。
从式（1-1-3）中可以看出，仪表精度不仅和绝对误差有关，而且和仪表的测量范围有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表精确度就低。如果绝对误差相同的两台仪表，其测量范围不同，那么测量范围大的仪表相对百分误差就小，仪表精确度就高。精确度是仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的等级有0.005,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.35,1.0,1.5,
2.5,4等，仪表精度等级一般都标志在仪表标尺或标牌上，如 , ,0.5等，数字越小，说明仪表精确度越高。
要提高仪表精确度，就要进行误差分析。误差通常可以分为疏忽误差、缓变误差、系统误差和随机误差。疏忽误差是指测量过程中人为造成的误差，一则可以克服，二则和仪表本身没有什么关系。缓变误差是由于仪表内部元器件老化过程引起的，它可以用更换元器件、零部件或通过不断校正加以克服和消除。系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，所出现的数值大小或符号都相同的误差，或按一定规律变化的误差，可目前尚未被人们认识的偶然因素所引起，其数值大小和性质都不固定，难以估计，但可以通过统计方法从理论上估计其对检测结果的影响。误差来源主要指系统误差和随机误差。在用误差表示精度时，是指随机误差和系统误差之和。
二、复现性（重复性）
测量复现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同的观测者，在不同的检测环境对同一被检测的量进行检测时，其测量结果一致的程度。测量复现性必将成为仪表的重要性能指标。
测量的精确性不仅仅是仪表的精确度，它还包括各种因素对测量参数的影响，是综合误差。以电动Ⅲ型差压变送器为例，综合误差如下式所示：
（1-1-4）
式中e0-(25±1)℃状态下的参考精度，±0.25%或±0.5%；
e1-环境温度对零点（4mA）的影响，±1.75%;
e2--环境温度对全量程（20mA）的影响，±0. 5%;
e3-工作压力对零点（4mA）的影响，±0.25%;
e4--工作压力对全量程（20mA）的影响，±0.25%;
将e0、e1、e2、e3、e4的数值代入式（1-1-4）得：
这说明0.25级电动Ⅲ变送器测量精度由于温度和工作压力变化的影响由原来的0.25级下降为1.87,说明这台仪表复现性差.它也说明对同一被测的量进行检测时,由于测量条件不同,受到环境温度和工作压力的影响,其测量结果一致的程度差.
若用一台全智能差变送器代替上例中电动Ⅲ型差压变送器,对应式(1-1-4)中的e0=±0.0625%,e1+e2=±0.075%,e3+e4=±0.15%,代入式(1-1-4)得e综=±0.18%,要比电动Ⅲ型差压变送器e综=±1.87%小得多,说明全智能差压变送器对温度和压力进行补偿、抗环境温度和工作压力能力强。可以用仪表复现性来描述仪表的抗干扰能力。
测量复现性通常用不确定度来估计。不确定度是由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度，可采用方差或标准差（邓方差的正平方根）表示。不确定度的所有分量分为两类：
A类：用统计方法确定的分量
B类：用非统计方法确定的分量
设A类不确定度的方差为si2（标准差为si），B类不确定度假定存在的相应近似方差为ui2(标准差为（ui），则合成不确定度为：
（1-1-5）
