外文翻译---仪器的广义化性能特征(编辑修改稿)内容摘要:

一个压力计的精度为 %,那么我们需要用一个精度约为 %或更高的标注器来标定它。 当然,压力计必须能够有 1%的精度。 如果它具有比如 3%的随机误差,那么一个用 %精度的标准器对它标定便不能使它成为一个“ 1%精度的压力计”。 当然这要在标定过程中才能发现,但我们不愿意浪费时间,因此最初选择仪器时必须十分仔细。 在实施一个标定时,需要下述的一些步骤。 考察仪器的构造,识别并列出所有可能的输入。 尽其所能确定哪些输入在要求仪器标定的 应用中是最重要的。 获取装置来在您所认为必须的范围上改变所有重要的输入。 获取标准器来测量每个输入。 保持某些输入恒定,改变其他输入,并记录输出,从而建立期望的输入 输出关系。 以下准备对一些专门的静特性做更为详细的讨论。 这些特性可被分为一般特性或专门特性两类。 一般的静特性对每个仪器均有意义,而专门的静特性仅在某个特定仪器中有意义。 我们主要讨论一般特性,而将对专门静特性的处理留到本书后面讨论专门仪器的章节。 被测量值与真值的关系 当用一个仪器来测量某个物理量获得一个数值时,通常我们关心该值对“真”值的接 近程度。 首先需要理解这个所谓的真值一般是不知道的,也是不可知的,因为不可能对被测的物理量做完善精确的定义。 这一点可以用一个特例老说明,比如一跟圆柱杆的长。 当我们问自己,所谓该杆的长究竟是什么意思时,首先要 回答下述问题: 该杆的两端是平面吗。 如果是平面,它们是平行的吗。 如果不是平面,那它们是什么类型的表面。 表面粗糙的程度又如何。 可以看到,当我们处理一个实际的而不是抽象的几何刚体时,会带来一系列复杂的问题。 那么“真值”这一术语实际是指一个称为参考值的值,该值是当所考虑的量被用一种模范的 方法来测量时获得的,亦即,这种方法被专家们一致认同为对测量数据的最终应用目的是足够精确的。 测量过程包括实际中尽可能好地执行实施测量的指标,这些指示便是测量方法。 (由于标定本质上是一种精化形式的测量,以上的话同样也适用于标定过程)如果该过程在假定相同的条件下一次又一次地重复,我们便从仪器得到大量的读数。 这些读数通常不会全部是形同的,因此马上注意到,我们要努力做到对每次试验保证有相同的条件,但这一点实际却永远不可能精确做到。 以这种方式产生的数据可以被用来描述测量过程。 这样,如果该过程在将来被使用,我们便能把某 些误差的估计值加到它的输出上。 如果输出数据要对测量过程进行有意义的描述,数据必须形成一种所谓的随机序列。 对此的另一种说法是,该过程必须处于一种统计控制的状态。 统计控制的状态这一概念并不是一个特别简单的概念,但我们力图对它的本质作简短的解释。 首先我们注意到,把一台仪器视为一个孤立的装置来谈它的精度是无意义的。 我们必须始终考虑仪器及其环境以及使用的测量方法,也即要考虑仪器加上它的输入。 这个整体构成了测量过程。 每台仪器有无限多个输入;亦即,我们能感知的影响输出的原因,即使是轻微影响,是无限的。 诸如大气压、温度和 湿度等效应是比较明显的原因。 但如果我们愿意仔细分析的话,就会发现大量其他的物理原因,它们以不同的程度影响到仪器。 在为一个专门仪器确定一个标定过程时,我们规定某些输出必须在某些限制内保持“恒定”。 我们希望这些输入对仪器的总误差贡献最大。 对其余的无限多个输入则不加控制,且希望这些输入各自都仅仅产生很小的影响,而且在整体上。
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