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關(guān)于儀器精度和分辨率

發(fā)布時(shí)間: 2013-10-28  點(diǎn)擊次數(shù): 1274次

精密度和分辨率的概念

  根據(jù)測(cè)量的儀器誤差,可設(shè)下列儀器參數(shù):

  精密度(Precision):為儀器測(cè)量值的穩(wěn)定程度(重復(fù)性能),由儀器的偶然誤差決定,而與系統(tǒng)誤差無關(guān)。偶然誤差越小則精密度越高,可直接用偶然誤差δ來表示儀器的精密度。

  分辨率(resolution):為儀器對(duì)測(cè)量值差異的分辨能力,也可以用偶然誤差δ來表示。實(shí)際上,儀器的精密度和分辨率幾乎是同意詞。

  準(zhǔn)確度(corectness):為儀器測(cè)量平均值與真值的接近程度。由儀器的系統(tǒng)誤差決定。對(duì)于定期標(biāo)定的儀器,儀器的準(zhǔn)確度主要由標(biāo)定的準(zhǔn)確度決定,而與儀器標(biāo)定相關(guān)的概念是儀器的線性。

  度(accueacy):為儀器精密度和準(zhǔn)確度的綜合評(píng)價(jià)。由總誤差Δ+δ決定。

  通常情況下,儀器標(biāo)明的精度應(yīng)該是指度,所以精度不如分辨率高。有時(shí)候人們也把精密度錯(cuò)誤地簡稱精度,特別是使用標(biāo)定型儀器時(shí),不必考慮系統(tǒng)誤差。對(duì)于數(shù)字型儀器,人們還常把AD轉(zhuǎn)換后能顯示的zui后一位數(shù)稱為儀器的分辨率,似乎所采用的AD位數(shù)越多則分辨率越高,這是有問題的,儀器顯示的zui后一位是否能作為儀器的分辨率,得看它在測(cè)量時(shí)是否穩(wěn)定。另外,分辨率的概念還常用于圖像類儀器中,可用zui小的像素單元表示,實(shí)際上,在圖像類儀器中,光學(xué)分辨率才是zui基本的。
  精度和分辨率對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
  實(shí)驗(yàn)中要實(shí)現(xiàn)高度的測(cè)量是很難的。在農(nóng)業(yè)、生態(tài)領(lǐng)域,這甚至是不可能的,而且也沒必要。例如對(duì)環(huán)境CO2濃度的測(cè)量,達(dá)到1ppm的度是不可信的,用于標(biāo)定紅外CO2分析器的標(biāo)準(zhǔn)氣就很難達(dá)到1ppm標(biāo)準(zhǔn),更何況分析器自身的漂移影響以及環(huán)境本身的不穩(wěn)定因素的影響。
  許多實(shí)驗(yàn)要實(shí)現(xiàn)的實(shí)際上是高分辨測(cè)量,對(duì)準(zhǔn)確度要求達(dá)到一般水平即可。例如在光合速率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,對(duì)CO2濃度就要進(jìn)行高分辨測(cè)量,一般都能達(dá)到0.1ppm的分辨率,從而在10%的誤差范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)幾個(gè)ppm差值的測(cè)量。

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