儀表主要性能指標精確度和復現性
2013-03-31
精確度
儀表精確度科稱精度，又稱準確度。精確度和誤差可以說是孿生兄弟，因為有誤差的存在，才有精確度這個概念。儀表精確度簡言之就是萬用表儀表測量值接近真值的準確程度，通常用相對百分誤差（也稱相對折合誤差）表示。相對百分誤差公式如下：
（1-1-3）
式中δ-檢測過程中相對百分誤差；
（標尺上限值-標尺下限值）--儀表測量范圍；
Δx-絕對誤差，是被測參數測量值x1和被測參數標準值x0之差。
所謂標準值是精確度比被測儀表高3~5倍的標準表測得的數值。
從式（1-1-3）中可以看出，儀表精度不僅和絕對誤差有關，而且和儀表的測量范圍有關。絕對誤差大，相對百分誤差就大，儀表精確度就低。如果絕對誤差相同的兩臺儀表，其測量范圍不同，那么測量范圍大的儀表相對百分誤差就小，儀表精確度就高。精確度是儀表很重要的一個質量指標，常用精度等級來規范和表示。精度等級就是最大相對百分誤差去掉正負號和%。按國家統一規定劃分的等級有0.005,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.35,1.0,1.5,
2.5,4等，儀表精度等級一般都標志在儀表標尺或標牌上，如 , ,0.5等，數字越小，說明儀表精確度越高。
要提高儀表精確度，就要進行誤差分析。誤差通常可以分為疏忽誤差、緩變誤差、系統誤差和隨機誤差。疏忽誤差是指測量過程中人為造成的誤差，一則可以克服，二則和儀表本身沒有什么關系。緩變誤差是由于儀表內部元器件老化過程引起的，它可以用更換元器件、零部件或通過不斷校正加以克服和消除。系統誤差是指對同一被測參數進行多次重復測量時，所出現的數值大小或符號都相同的誤差，或按一定規律變化的誤差，可目前尚未被人們認識的偶然因素所引起，其數值大小和性質都不固定，難以估計，但可以通過統計方法從理論上估計其對檢測結果的影響。誤差來源主要指系統誤差和隨機誤差。在用誤差表示精度時，是指隨機誤差和系統誤差之和。
二、復現性（重復性）
測量復現性是在不同測量條件下，如不同的方法，不同的觀測者，在不同的檢測環境對同一被檢測的量進行檢測時，其測量結果一致的程度。測量復現性必將成為儀表的重要性能指標。
測量的精確性不僅僅是儀表的精確度，它還包括各種因素對測量參數的影響，是綜合誤差。以電動Ⅲ型差壓變送器為例，綜合誤差如下式所示：
（1-1-4）
式中e0-(25±1)℃狀態下的參考精度，±0.25%或±0.5%；
e1-環境溫度對零點（4mA）的影響，±1.75%;
e2--環境溫度對全量程（20mA）的影響，±0. 5%;
e3-工作壓力對零點（4mA）的影響，±0.25%;
e4--工作壓力對全量程（20mA）的影響，±0.25%;
將e0、e1、e2、e3、e4的數值代入式（1-1-4）得：
這說明0.25級電動Ⅲ變送器測量精度由于溫度和工作壓力變化的影響由原來的0.25級下降為1.87,說明這臺儀表復現性差.它也說明對同一被測的量進行檢測時,由于測量條件不同,受到環境溫度和工作壓力的影響,其測量結果一致的程度差.
若用一臺全智能差變送器代替上例中電動Ⅲ型差壓變送器,對應式(1-1-4)中的e0=±0.0625%,e1+e2=±0.075%,e3+e4=±0.15%,代入式(1-1-4)得e綜=±0.18%,要比電動Ⅲ型差壓變送器e綜=±1.87%小得多,說明全智能差壓變送器對溫度和壓力進行補償、抗環境溫度和工作壓力能力強。可以用儀表復現性來描述儀表的抗干擾能力。
測量復現性通常用不確定度來估計。不確定度是由于測量誤差的存在而對被測量值不能肯定的程度，可采用方差或標準差（鄧方差的正平方根）表示。不確定度的所有分量分為兩類：
A類：用統計方法確定的分量
B類：用非統計方法確定的分量
設A類不確定度的方差為si2（標準差為si），B類不確定度假定存在的相應近似方差為ui2(標準差為（ui），則合成不確定度為：
（1-1-5）
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