《史氏测量计量学说》征求意见稿(6.2)
史锦顺
第5章 体现测量函数的两个区间与包含被测量真值的测量结果(续2)
3 被测量的量值(真值)函数
研制中确定仪器的测得值函数,计量中检验、公证测得值函数。
测得值函数的反函数,就是被测量的量值函数。
已知测得值函数为
Ym = f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o)-f(X1,X2,……XN) + Y (5.1)
必有被测量的量值函数为
Y = Ym+f(X1,X2,……XN) - f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o) (5.15)
仪器研制时的定标,是根据测得值函数,而由真值确定测得值;测量则是反过来,由已知测得值,根据被测量量值函数而确定被测量的量值(真值)。计量是检验第一个变换(由真值而确定测得值)的成立,从而保证第二个变换(由测得值而确定真值)的正确。
被测量的量值函数,可简化为测得值加减误差范围。这就是被测量真值的存在区间,就是测量结果。
4 由误差范围求被测量量值(真值)区间
误差范围的基本公式为:
│Ym-Y│max = R (5.5)
根据误差范围的基本公式(5.5),求被测量量值(真值)区间的两种表达式。
A 第一种被测量量值(真值)区间公式 整个区间的公式
着眼于全区间。
改写最大值表示法,有
│Ym – Y│ ≤ R (5.6)
解绝对值关系式(5.6)
当Ym>Y时,有
Y ≥ Ym–R (5.16)
当Ym<Y时,有
Y ≤ Ym+R (5.17)
综合(5.16)式、(5.17)式,有
Ym-R ≤ Y ≤ Ym+R (5.18)
公式(5.18)的区间表达形式为:
[Ym-R,Ym+R] (5.19)
被测量的量值(真值)为Y,测得值为Ym。测量仪器的误差范围为R,则被测量的量值(真值)区间为[Ym-R,Ym+R]。(5.19)式是以测得值为中心的、以误差范围为半宽的被测量量值(真值)的区间。误差范围R定义为误差元绝对值的一定概率(99%以上)意义上的最大可能值,即测得值与真值的差值的绝对值以99%以上的概率不大于R,因此,被测量的真值以99%以上的概率落在区间中。
B 第二种被测量量值(真值)区间公式
只计边界点。
着眼于边界点,基本公式(5.5)改写为
│Ym – Y│ = R (5.10)
解绝对值关系式(5.10)
当Y<Ym时,有
Y = Ym - R (5.20)
当Y>Ym时,有
Y = Ym +R (5.21)
综合(5.20)式、(5.21)式,有
Y = Ym±R (5.22)
公式(5.22)虽然只表明最大点之关系,但这是区间的特征值,与着眼于全区间的表达,含义是相同的。区间表达形式仍为:
[Ym-R,Ym+R] (5.19)
公式(5.22)与公式(5.18),表明同样的被测量的量值(真值)区间,因此,二者意义相同。为书写方便。通常写法是给出(5.22)式。
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