儀器的準(zhǔn)確度Accuracy課件

準(zhǔn)確性(Accuracy)誤差種類儀器準(zhǔn)確度時(shí)間因素儀器參數(shù)準(zhǔn)確性(Accuracy)誤差種類儀器的誤差儀器的誤差ClassificationofErrorsRandomerrors：任意誤差、隨機(jī)數(shù)差Systematicerrors：系統(tǒng)誤差、偏差I(lǐng)llegitimateerrors：不當(dāng)誤差、人為誤差儀器的誤差儀器的誤差(A)(C)(D)(B)打靶(A)(C)(D)(B)打靶Therelationshipbetweenbias,accuracyandprecision

Precision

(√variance)√AccuracyBias偏差與精確度μXiXTherelationshipbetweenbias,儀器的準(zhǔn)確度(Accuracy)準(zhǔn)確度Precision(repeatability)

:TheagreementofrepeatedobservationmeasurementofrandomerrorsBias：ThedisplacementoftheobservedandtruevaluemeasurementofsystematicerrorAccuracy：Acombinationofprecisionandbias

儀器的準(zhǔn)確度(Accuracy)準(zhǔn)確度Precision(Precision(repeatability)表示法StandarddeviationStandarderrorProbableerror

0.6745S精確度表示法AveragedeviationPercentageuncertainty樣本變異數(shù)Precision(repeatability)表示法精高斯分布之次數(shù)分布SS68.3%fHalf-band-widthintervalf=n-1高斯分布之次數(shù)分布SS68.3%fHalf-band-wiSS68.3%∞25103n=∞n=25n=10n=3樣本標(biāo)準(zhǔn)誤(Standarderror)抽樣數(shù)為3,10,25,∞之分佈曲線估計(jì)T分布SS68.3%∞25103n=∞樣本標(biāo)準(zhǔn)誤(Standard例如我們做了5次測(cè)量，其均數(shù)值為5.02，標(biāo)準(zhǔn)差(s)為0.03，假定在95%信賴度之下，由表得t=2.78，故依第上公式得：樣品測(cè)量的平均數(shù)值範(fàn)圍應(yīng)為5.02±0.04如果我們另做一個(gè)測(cè)量，而其平均數(shù)值在4.98至5.06之間(犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)只有5%)T分佈表我們對(duì)於某一個(gè)測(cè)量樣品，可以在某信賴度內(nèi)，得到平均數(shù)值之界限，其公式為：樣品測(cè)量的平均數(shù)值範(fàn)圍應(yīng)為5.02±0.04T分佈表我們對(duì)於利用恆溫水槽校正溫深儀,恆溫水槽之水溫設(shè)為攝氏10.00度,溫深儀之讀數(shù)紀(jì)錄如下:10.1

10.2

10.1

10.4

10.1

10.0

10.1

9.9

10.4

10.2請(qǐng)問(wèn)該水溫Sensor之測(cè)量精確度(Precision)與準(zhǔn)確度(Accuracy)？以平均誤差(Averagedeviation)表示。請(qǐng)計(jì)算測(cè)量值的99%信賴區(qū)間?precision=Σ|xi-10.15|/(n-1)=0.1581℃Accuracy=Σ|xi-10|/n=0.17℃x±t*s/√n=10.15±3.25*0.1581/√10=10.15±0.163利用恆溫水槽校正溫深儀,恆溫水槽之水溫設(shè)為攝氏10.00度,環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間RECba環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)Va-bRC時(shí)間時(shí)間常數(shù)環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間RECba環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)Va-bR時(shí)間時(shí)間參數(shù)參數(shù)實(shí)際=測(cè)量實(shí)際測(cè)量d環(huán)境固定變遷中環(huán)境穩(wěn)定時(shí)間時(shí)間參數(shù)參數(shù)實(shí)際=測(cè)量實(shí)際測(cè)量d環(huán)境固定變遷中環(huán)境穩(wěn)定實(shí)際測(cè)量參數(shù)時(shí)間d環(huán)境變動(dòng)中實(shí)際測(cè)量參數(shù)時(shí)間d環(huán)境變動(dòng)中實(shí)際下放(快)度溫深度實(shí)際下放(慢)度溫深度以ＣＴＤ收放速度與量測(cè)之海水垂直水溫實(shí)際下放(快)度深度實(shí)際下放(慢)度深度以ＣＴＤ收放速度實(shí)際上昇(快)度溫深度以ＣＴＤ收放速度與量測(cè)之海水垂直水溫實(shí)際上昇(慢)度溫深度實(shí)際上昇(快)度深度以ＣＴＤ收放速度與量測(cè)之海水垂直水溫實(shí)儀器參數(shù)(Otherinstrumentparameters)Theoreticaltransferfunction理論轉(zhuǎn)換函數(shù)：(DynamicRange動(dòng)力範(fàn)圍)Staticerrorband靜誤差帶：(Noise)Sensitivity靈敏度：Ratiooffull-scaleoutputtofull-scalemeasurandvalueResolution分辨力、解析度：ThesmallestchangeofmeasurandthatproducesarecognizablechangeThreshold閥值：Minimumvaluesystemiscapableofdetecting,theresolutionatthelowendofthescale儀器參數(shù)儀器參數(shù)(Otherinstrumentparamete靈敏度Sensitivity假設(shè)一個(gè)測(cè)量水流的感應(yīng)器可以量出0-5節(jié)(1節(jié)=每1小時(shí)1浬)的速率，又設(shè)其電力輸出為0-1伏特，其靈敏度等於1伏特除以5節(jié)，即每節(jié)0．2伏特。(測(cè)量範(fàn)圍)(輸出範(fàn)圍)VU=1VL=0MU=5ML=0Sensitivity=1/5=0.2Volt/Knot靈敏度Sensitivity(測(cè)量範(fàn)圍)(輸出範(fàn)圍)VU=1分解能Resolution若儀器能讀出之電力最小刻度為0.05伏特的變化，則此儀器制度的分解能為0.25節(jié)(即是0.05*5節(jié)=0.25節(jié))，通常以5%表示(=0.25節(jié)÷5節(jié)=0.05)。(輸出範(fàn)圍)(測(cè)量範(fàn)圍)分解能Resolution(輸出範(fàn)圍)(測(cè)量範(fàn)圍)數(shù)位裝置的分解能或解析度現(xiàn)在多數(shù)測(cè)量裝置為數(shù)位裝置，將測(cè)量結(jié)果利用A/Dconverter進(jìn)行類比數(shù)位的轉(zhuǎn)換，Sensor感應(yīng)的電力變遷透過(guò)A/D卡轉(zhuǎn)成數(shù)位值，數(shù)位值為非連續(xù)值，此非連續(xù)值的分解能(數(shù)位分解能)與A/D卡位元數(shù)有關(guān)，例如8位元的A/D卡的數(shù)位分解能為Sensor感應(yīng)值的1/256，10位元A/D卡則可達(dá)1/1024。digitoutput(read-out)Analoginput(sensor)10bitA/D8bitA/D數(shù)位裝置的分解能或解析度digitoutput(read準(zhǔn)確性(Accuracy)誤差種類儀器準(zhǔn)確度時(shí)間因素儀器參數(shù)準(zhǔn)確性(Accuracy)誤差種類儀器的誤差儀器的誤差ClassificationofErrorsRandomerrors：任意誤差、隨機(jī)數(shù)差Systematicerrors：系統(tǒng)誤差、偏差I(lǐng)llegitimateerrors：不當(dāng)誤差、人為誤差儀器的誤差儀器的誤差(A)(C)(D)(B)打靶(A)(C)(D)(B)打靶Therelationshipbetweenbias,accuracyandprecision

Precision

(√variance)√AccuracyBias偏差與精確度μXiXTherelationshipbetweenbias,儀器的準(zhǔn)確度(Accuracy)準(zhǔn)確度Precision(repeatability)

:TheagreementofrepeatedobservationmeasurementofrandomerrorsBias：ThedisplacementoftheobservedandtruevaluemeasurementofsystematicerrorAccuracy：Acombinationofprecisionandbias

儀器的準(zhǔn)確度(Accuracy)準(zhǔn)確度Precision(Precision(repeatability)表示法StandarddeviationStandarderrorProbableerror

0.6745S精確度表示法AveragedeviationPercentageuncertainty樣本變異數(shù)Precision(repeatability)表示法精高斯分布之次數(shù)分布SS68.3%fHalf-band-widthintervalf=n-1高斯分布之次數(shù)分布SS68.3%fHalf-band-wiSS68.3%∞25103n=∞n=25n=10n=3樣本標(biāo)準(zhǔn)誤(Standarderror)抽樣數(shù)為3,10,25,∞之分佈曲線估計(jì)T分布SS68.3%∞25103n=∞樣本標(biāo)準(zhǔn)誤(Standard例如我們做了5次測(cè)量，其均數(shù)值為5.02，標(biāo)準(zhǔn)差(s)為0.03，假定在95%信賴度之下，由表得t=2.78，故依第上公式得：樣品測(cè)量的平均數(shù)值範(fàn)圍應(yīng)為5.02±0.04如果我們另做一個(gè)測(cè)量，而其平均數(shù)值在4.98至5.06之間(犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)只有5%)T分佈表我們對(duì)於某一個(gè)測(cè)量樣品，可以在某信賴度內(nèi)，得到平均數(shù)值之界限，其公式為：樣品測(cè)量的平均數(shù)值範(fàn)圍應(yīng)為5.02±0.04T分佈表我們對(duì)於利用恆溫水槽校正溫深儀,恆溫水槽之水溫設(shè)為攝氏10.00度,溫深儀之讀數(shù)紀(jì)錄如下:10.1

10.2

10.1

10.4

10.1

10.0

10.1

9.9

10.4

10.2請(qǐng)問(wèn)該水溫Sensor之測(cè)量精確度(Precision)與準(zhǔn)確度(Accuracy)？以平均誤差(Averagedeviation)表示。請(qǐng)計(jì)算測(cè)量值的99%信賴區(qū)間?precision=Σ|xi-10.15|/(n-1)=0.1581℃Accuracy=Σ|xi-10|/n=0.17℃x±t*s/√n=10.15±3.25*0.1581/√10=10.15±0.163利用恆溫水槽校正溫深儀,恆溫水槽之水溫設(shè)為攝氏10.00度,環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間RECba環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)Va-bRC時(shí)間時(shí)間常數(shù)環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間RECba環(huán)境變遷感應(yīng)器反應(yīng)Va-bR時(shí)間時(shí)間參數(shù)參數(shù)實(shí)際=測(cè)量實(shí)際測(cè)量d環(huán)境固定變遷中環(huán)境穩(wěn)定時(shí)間時(shí)間參數(shù)參數(shù)實(shí)際=測(cè)量實(shí)際測(cè)量d環(huán)境固定變遷中環(huán)境穩(wěn)定實(shí)際測(cè)量參數(shù)時(shí)間d環(huán)境變動(dòng)中實(shí)際測(cè)量參數(shù)時(shí)間d環(huán)境變動(dòng)中實(shí)際下放(快)度溫深度實(shí)際下放(慢)度溫深度以ＣＴＤ收放速度與量測(cè)之海水垂直水溫實(shí)際下放(快)度深度實(shí)際下放(慢)度深度以ＣＴＤ收放速度實(shí)際上昇(快)度溫深度以ＣＴＤ收放速度與量測(cè)之海水垂直水溫實(shí)際上昇(慢)度溫深度實(shí)際上昇(快)度深度以ＣＴＤ收放速度與量測(cè)之海水垂直水溫實(shí)儀器參數(shù)(Otherinstrumentparameters)Theoreticaltransferfunction理論轉(zhuǎn)換函數(shù)：(DynamicRange動(dòng)力範(fàn)圍)Staticerrorband靜誤差帶：(Noise)Sensitivity靈敏度：Ratiooffull-scaleoutputtofull-scalemeasurandvalueResolution分辨力、解析度：ThesmallestchangeofmeasurandthatproducesarecognizablechangeThreshold閥值：Minimumvaluesystemiscapableofdetecting,theresolutionatthelowendofthescale儀器參數(shù)儀器參數(shù)(Otherinstrumentparamete靈敏度Sensit