分辨力、精度都是測量儀器的固有特性。測量儀器的分辨力就是測量精度嗎?如果不是,它們有什么區別呢?
這是質量工作者在實踐中都會遇到的問題,本文試以測量環境溫度時比較常用的數顯溫濕度計為例予以說明。
一、分辨力的概念
JJF 1001-2011《通用計量術語及定義》7.15給出了“顯示裝置的分辨力(resolution of a displaying device)”的定義:
能有效辨別的顯示示值間的最小差值。
JJF 1094-2002《測量儀器特性評定》5.7描述了對測量儀器分辨力的評定方法:
——對測量儀器分辨力的評定,可以通過測量儀器的顯示裝置或讀數裝置能有效辨別的最小示值差來評定。
——帶數字顯示裝置的測量儀器分辨力,為最低位數字顯示變化一個步進量時的示值差。
例:數字電壓表最低位數字顯示變化一個字的示值差為1μV,則分辨力為1μV。
——用標尺作為讀數裝置(包括帶有光學機構的讀數裝置)的測量儀器分辨力,為標尺上任何兩個相鄰標記之間即最小分度值的一半。
例1:線紋尺的最小分度為1mm,則分辨力為0.5mm。
例2:衰減常數為0.1dB/cm的截止式衰減器,其最小刻度分度為10mm,則該衰減器的分辨力為0.05dB。
——測量儀器標稱范圍內所包含的分辨力數目(即(Xmax-Xmin)/d,d為分辨力)是衡量測量儀器性能的指標之一。
二、精度的概念
需要指出的是,精度的概念是一個俗稱。
JJF 1001-2011《通用計量術語及定義》中給出的相關概念是準確度等級、最大允許測量誤差、基準測量誤差、零值誤差、固有誤差、引用誤差、示值誤差等概念。
其中,“準確度等級”就是測量儀器常常標稱的“測量精度”,“示值誤差”則是通常出現在校準證書中的校準結果。
準確度等級是指“在規定工作條件下,符合規定的計量要求,使測量誤差或儀器不確定度保持在規定極限內的測量儀器或測量系統的等別或級別。”
示值誤差是指“測量儀器示值與對應輸入量的參考量值之差。”
三、常見的數顯溫濕度計的分辨力和準確度等級
下面兩張圖代表了目前市場上比較常見的兩類數顯溫度計。
圖1
圖2
圖1是工業級高精度溫濕度計,圖2是家用普通溫濕度計。
這兩類溫濕度計的分辨力都是0.1℃,但圖1溫濕度計的準確度等級(測量精度)溫度為±0.3℃、濕度為±2%RH;圖2溫濕度計的準確度等級(測量精度)則是溫度為±1℃、濕度為±5%RH。
可見,雖然不同型號、類別的測量儀器的分辨力相同,它們的準確度等級(測量精度)并未必相同。
作為使用者,一定要根據測量儀器的準確度等級是否滿足使用要求來選用測量儀器。
比如,檢測電線電纜的導體電阻時,需要檢測導體的溫度,并視檢測時的環境溫度為導體的溫度,這時就應該選用圖1這類工業級高精度溫濕度計。
而圖2這類普通溫濕度計通常只能用于試驗環境條件符合性的監視。
