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產(chǎn)品測(cè)量知識(shí)和方法與數(shù)字質(zhì)量有什么關(guān)系?
1.如果你能衡量一件事,并用數(shù)字表達(dá)出來,你就會(huì)對(duì)它有深刻的理解;但是如果你不知道如何去衡量,不能用數(shù)字來表達(dá),那么你的知識(shí)可能很差,不盡人意。
2.我們通過“規(guī)則”和“時(shí)刻”了解質(zhì)量。只有測(cè)量才能得到數(shù)據(jù),只有擁有數(shù)據(jù)才能計(jì)算,只有計(jì)算才能分析,只有分析才能優(yōu)化,只有優(yōu)化才能保證。
3.測(cè)量是感知的質(zhì)量,數(shù)字化是在“知其所以然”的基礎(chǔ)上“知其所以然”的解決方案。只有善于用數(shù)學(xué)解決問題,才能避免“看起來對(duì)的,其實(shí)是錯(cuò)的”。
如果你認(rèn)同以上邏輯,那我們來學(xué)習(xí)一下數(shù)字質(zhì)量業(yè)務(wù)層的基礎(chǔ)知識(shí):
一、測(cè)量精度
測(cè)量精度是儀器最重要的參數(shù)之一。大部分儀器精度基本都是1%,1/1000,有的能達(dá)到1/10000。精度越高,測(cè)量誤差越小。誤差是如何定義的?
二。測(cè)量誤差術(shù)語
真實(shí)值:被測(cè)量本身的真實(shí)值,這是一個(gè)理想的概念,一般很難知道。
指定真值:國家建立各種盡可能保持不變的物理標(biāo)準(zhǔn),并以法令的形式將其中體現(xiàn)的值指定為計(jì)量單位的指定值,也稱為約定真值。
實(shí)際值:國家通過一系列各級(jí)實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)形成一個(gè)價(jià)值傳遞網(wǎng)絡(luò),逐級(jí)比對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)的計(jì)量單位,傳遞到日常工作儀器或量具上。在每個(gè)級(jí)別的比較中,反映在更高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的值被視為準(zhǔn)確值。
標(biāo)稱值:在測(cè)量?jī)x器上校準(zhǔn)的值。
由于制造和測(cè)量精度的不足以及環(huán)境因素的影響,標(biāo)稱值不一定等于其真值或?qū)嶋H值,因此應(yīng)標(biāo)出誤差范圍或精度水平。
對(duì)于100HZ的標(biāo)稱值,工作誤差≤ 3% 1Hz。
實(shí)際值為100 100x3% 1HZ。
指示值:測(cè)量?jī)x器指示的測(cè)量值。指示值可能與測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)不同。
三。測(cè)量誤差的分類
根據(jù)其性質(zhì)和特點(diǎn),測(cè)量誤差可分為三類:系統(tǒng)誤差、偶然誤差(隨機(jī)誤差)和疏忽誤差。
系統(tǒng)誤差
在一定的測(cè)量條件下,測(cè)量值含有固定的或按一定規(guī)律變化的誤差,稱為系統(tǒng)誤差。
系統(tǒng)誤差通常是由測(cè)量?jī)x器、測(cè)量?jī)x器和儀表本身的誤差引起的。此外,由于測(cè)量方法和測(cè)試人員測(cè)試習(xí)慣的不完善而產(chǎn)生的誤差也稱為系統(tǒng)誤差。
系統(tǒng)誤差的大小可以衡量測(cè)試數(shù)據(jù)與真值的偏差,即測(cè)量的準(zhǔn)確度。系統(tǒng)誤差越小,測(cè)量結(jié)果就越準(zhǔn)確。
消除或減少系統(tǒng)誤差
1.消除導(dǎo)致系統(tǒng)誤差的因素是減少系統(tǒng)誤差的最基本方法:
-選擇高精度水平的儀器和設(shè)備,消除儀器的基本誤差;
-使儀器和設(shè)備在規(guī)定的條件下工作,以消除儀器和設(shè)備的附加誤差;
-選擇合理的測(cè)量方法,設(shè)計(jì)正確的測(cè)量步驟,消除方法誤差和理論誤差;
——提高測(cè)量人員的測(cè)量質(zhì)量,改善測(cè)量條件,杜絕人員誤差。
2.用修正的方法來消除
在測(cè)量的數(shù)據(jù)處理過程中,自動(dòng)或手動(dòng)將測(cè)量讀數(shù)或結(jié)果與校正值相加,以消除或減弱測(cè)量讀數(shù)或結(jié)果的系統(tǒng)誤差。
3.使用特殊的測(cè)量方法來消除
替代方法:先將被測(cè)Ax連接到測(cè)量裝置上,將測(cè)量裝置調(diào)整到某一狀態(tài),然后用與被測(cè)Ax相同種類的標(biāo)準(zhǔn)量AN替換Ax,調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量AN,使測(cè)量裝置回到原來的狀態(tài),于是Ax=AN。
差值法:測(cè)量被測(cè)Ax與標(biāo)準(zhǔn)量AN的差值A(chǔ),即a=Ax-AN,用Ax=AN-a得到測(cè)量值。
正負(fù)誤差補(bǔ)償法:在不同的測(cè)量條件下,對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行兩次測(cè)量,使一次測(cè)量結(jié)果的誤差為正,另一次測(cè)量結(jié)果的誤差為負(fù),取兩次測(cè)量結(jié)果的平均值作為測(cè)量結(jié)果。
對(duì)稱觀察法:在測(cè)量過程中,合理設(shè)計(jì)測(cè)量步驟,獲得對(duì)稱數(shù)據(jù),配合相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序,獲得與影響量無關(guān)的測(cè)量結(jié)果。
偶然誤差
它是由許多復(fù)雜因素的微小變化之和引起的,其變化規(guī)律未知,但具有隨機(jī)變量的全部特征,在一定條件下服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。所以經(jīng)過多次測(cè)量,總和可以用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來描述。例如:電磁場(chǎng)的微小變化、溫度的波動(dòng)、空氣擾動(dòng)、地球的輕微地震、測(cè)量人員感官的不規(guī)則微小變化等。這些變化不受人的控制,沒有規(guī)律,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不可能完全一致。如果完全相同,只能說明儀器的靈敏度不夠。
雖然偶然誤差不能被人消除,但它是符合正態(tài)分布的。即小的測(cè)量誤差發(fā)生概率大,相對(duì)大的誤差發(fā)生概率小,大小相等的正負(fù)誤差發(fā)生概率也相等。
正態(tài)分布偶然誤差的分布規(guī)律;
絕對(duì)對(duì)稱相等的正誤差和負(fù)誤差次數(shù)相同。
單峰絕對(duì)值小的誤差比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)得更頻繁。
有界性在一定的測(cè)量條件下,隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過一定的限度。
隨著測(cè)量次數(shù)的增加,隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值趨于零。
重大錯(cuò)誤
在一定條件下,測(cè)量結(jié)果明顯偏離實(shí)際值對(duì)應(yīng)的誤差,存在過失誤差的測(cè)量值屬于可疑值或異常值,不能參與測(cè)量值的數(shù)據(jù)處理,應(yīng)予以拒絕。
有兩個(gè)主要原因:
一個(gè)是實(shí)驗(yàn)者自己造成的;
其次是測(cè)量條件造成的。
定性誤差判斷:對(duì)測(cè)量條件、測(cè)量設(shè)備、測(cè)量步驟進(jìn)行分析,檢查是否存在誤差或引起誤差的因素,或?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)與其他人用其他方法或不同儀器測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行核對(duì),尋找誤差。
定量誤差判斷:根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和相關(guān)專業(yè)知識(shí)建立的誤差準(zhǔn)則,剔除異?;虿涣紨?shù)值。
三個(gè)誤差的比較
以打靶為例。圖3-a中的落點(diǎn)甚至在靶心,說明沒有系統(tǒng)誤差,但分散分布說明偶然誤差較大。圖3-b中的落點(diǎn)偏向靶心,說明系統(tǒng)誤差大。圖3-c中的落點(diǎn)在靶心處密集,說明只有偶然誤差,沒有系統(tǒng)誤差。