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关于仪器精度和分辨率
点击次数:492 发布时间:2013-10-28

精密度和分辨率的概念

  根据测量的仪器误差,可设下列仪器参数:

  精密度(Precision):为仪器测量值的稳定程度(重复性能),由仪器的偶然误差决定,而与系统误差无关。偶然误差越小则精密度越高,可直接用偶然误差δ来表示仪器的精密度。

  分辨率(resolution):为仪器对测量值差异的分辨能力,也可以用偶然误差δ来表示。实际上,仪器的精密度和分辨率几乎是同意词。

  准确度(corectness):为仪器测量平均值与真值的接近程度。由仪器的系统误差决定。对于定期标定的仪器,仪器的准确度主要由标定的准确度决定,而与仪器标定相关的概念是仪器的线性。

  度(accueacy):为仪器精密度和准确度的综合评价。由总误差Δ+δ决定。

  通常情况下,仪器标明的精度应该是指度,所以精度不如分辨率高。有时候人们也把精密度错误地简称精度,特别是使用标定型仪器时,不必考虑系统误差。对于数字型仪器,人们还常把AD转换后能显示的zui后一位数称为仪器的分辨率,似乎所采用的AD位数越多则分辨率越高,这是有问题的,仪器显示的zui后一位是否能作为仪器的分辨率,得看它在测量时是否稳定。另外,分辨率的概念还常用于图像类仪器中,可用zui小的像素单元表示,实际上,在图像类仪器中,光学分辨率才是zui基本的。
  精度和分辨率对实验的影响
  实验中要实现高度的测量是很难的。在农业、生态领域,这甚至是不可能的,而且也没必要。例如对环境CO2浓度的测量,达到1ppm的度是不可信的,用于标定红外CO2分析器的标准气就很难达到1ppm标准,更何况分析器自身的漂移影响以及环境本身的不稳定因素的影响。
  许多实验要实现的实际上是高分辨测量,对准确度要求达到一般水平即可。例如在光合速率的测量实验中,对CO2浓度就要进行高分辨测量,一般都能达到0.1ppm的分辨率,从而在10%的误差范围内实现对几个ppm差值的测量。

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