在物理量的测量中灵敏度、精密度、准确度和精确度是经常用到,然而又是很容易混淆的几个概念。这几个概念中,灵敏度是仅对实验仪器而言的,精确度仅对测量而言,而精密度和准确度既是对仪器、又是对测量而言的。根据这些概念的意义和作用,现从以下两个方面作分析和说明。

 一、衡量测量仪器的品质 

1、灵敏度:指仪器测量最小被测量的能力。所测的最小值越小,该仪器的灵敏度就越高。

灵敏度一般是对天平和电气仪表而言的,对直尺、游标卡尺、螺旋测微器、秒表等则无所谓灵敏度。

比如天平的灵敏度越高,每格毫克数就越小,即天平指针从平衡位置转到刻度盘一分度所需的质量就越小。

又如多用表表盘上标的数字“20kΩ/V”就是表示灵敏度的,它表示在电表两端加1V的电压时,使指针满偏所要求电表的总内阻RV(表头内阻和附加内阻之和)为20kΩ。这个数字越大,灵敏度越高。这是因为U=IgRV,即RV/U=1/Ig,显然当RV/U越大,说明满偏电流Ig越小,灵敏度便越高。

仪器的灵敏度也不是越高越好,因为灵敏度过高,测量时的稳定性就越差,甚至不易测量,即准确度就差,因此在保证准确性的前提下,灵敏度也不宜要求过高。

2、准确度:是对电气仪表而言的,对其他仪器无所谓准确度。

仪器的准确度一般是以准确度等级来表示的,如电表的准确度等级是指在规定条件下测量,当它指针满偏时出现的最大相对误差的百分比数值。

某电表的准确度是2.5级,其意义是指相对误差不超过满偏度的2.5%,即仪器绝对误差=量程×准确度。如量程为0.6A的直流电流表,其最大绝对误差=0.6A×2.5%=0.015A。显然用同一电表的不同量程测量同一被测量时,其最大绝对误差是不相同的,因此使用电表时,就存在一个选择适当量程挡的问题。

3、精密度:又简称精度,是指仪器的构造的精细和致密程度,一般指仪器的最小分度值。

一般仪器都存在精度问题。如刻度尺的最小分度为1mm,其精度就是1mm;水银温度计的最小分度为0.20C,其精度就是0.20C。

仪器的最小分度越小,其精度就越高,灵敏度也就越高。比如精度为0.10C的温度计就比最小分度为0.20C的温度计灵敏度和精密度都要高。

在正常使用情况下,仪器的精度高,准确度也就高。这表明仪器的精度是准确度的前提,有什么样的准确度,也就要求有什么样的精度相适应。这正是人们常用精密度来描述仪器准确度的原因。

但是,仪器的精度并不能完全反映其准确度,例如一台一定规格的电压表,其内部的附加电阻变质,使其实际准确度下降了,但精度却不变。可见精度与准确度是有区别的。

二、评价测量结果的优劣 

1、精密度:测量的精密度是指在进行某一量的测量时,各次测量的数据大小彼此接近的程度,它是偶然误差的反映。

测量精密度高,说明各测量数据比较接近和集中。但由于系统误差情况不确定,故测量精密度高不一定测量准确度就高。

2、准确度:测量的准确度是指测量数据的平均值偏离真实值的程度,它是系统误差的反映。

测量的准确度高,说明测量的平均值与真实值偏离较小。

但由于偶然误差情况不确定,即数据不一定都集中于真实值附近,可能是分散的。故测量准确度高不一定测量精密度高。

3、精确度:测量的精确度是指测量数据集中于真实值附近的程度。

测量的精确度高,说明测量的平均值接近真实值,且各次测量数据又比较集中,即测量的系统误差和偶然误差都比较小,测量得既准确又精密。因此,测量的精确度才是对测理结果的综合评价。

4、分辨率:是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力。 精度是用来描述物理量的准确程度的,而分辨率是用来描述刻度划分的

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