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传感器的准确性、误差和重复性都是什么

传感器已经城头在我们生活中的方方面面,而且数量在不断上涨。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。传感器已被看作是人类五官的延长,又称之为电五官。
 

下面就简单介绍一下传感器当中准确性、误差和重复性都是什么。


准确性和精确性是经常混淆的术语。事实上,ISO 5725(1994)使用了两个术语“true”和“precision”来描述一种测量方法的准确性;精确度表明阅读的分组或接近程度。相反,true表示测试结果与参考值或真值的接近程度。这通常被称为精度。它就是指在真值附近正负三倍标准差的值与量程之比,是指测量值与真值的最大差异;分辨率——是指引起示值改变的最小测量值;应与灵敏系数分开(灵敏系数——指输出与输入之比)

 
例如,一般的国产温度传感器的精度分A、B两个级别,国标规定如下:根据传感器的输出值与所测量的温度的真值的差来划分,A级:不大于±(0.15℃+0.002*传感器量程);B级:不大于±(0.30℃+0.005*传感器量程)。所以,如果要求测量精度较高,应该选用量程较小的传感器。分辨率,“通常决定于A/D转换器的位数”,或看其输出值的最后一位。


ISO 5725中所列举的测量读数变化的原因:

 
操作员因素

使用的设备

设备的校准

环境因素(温度、湿度、空气污染等)

两次测量的时间差


重复性和再现性是精度的两个方面。当条件不变,同一个操作者在短时间内使用同一台仪器时,重复性用来描述精度变化的最小值。相比之下,再现性描述的是精度的最大变化,它会在不同仪器和不同操作人员的较长时间内发生变化。


误差是测量值与被测物体真实值之间的差值。误差不包括测量过程中的错误。总误差通常是系统误差和随机误差的组合。


系统误差倾向于以类似的方式改变所有的测量值,因此几个测量值的平均值与真实值发生位移或以一种可预测的方式发生变化。当真值已知时,就可以对系统误差进行修正。


相比之下,总误差中的随机误差以一种不可预测的方式变化,因此不可能对随机误差进行纠正。


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