準確性(Accuracy) 誤差種類 儀器準確度 時間因素 儀器參數.

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1 準確性(Accuracy) 誤差種類 儀器準確度 時間因素 儀器參數

2 儀器的誤差 Classification of Errors Random errors：任意誤差、隨機數差
Systematic errors：系統誤差、偏差 Illegitimate errors：不當誤差、人為誤差

3 (A) (B) 打靶 (C) (D)

4 The relationship between bias, accuracy and precision
偏差與精確度 μ √ Accuracy Bias Xi Precision (√variance) X

5 儀器的準確度(Accuracy) Precision (repeatability) :
The agreement of repeated observation  measurement of random errors Bias： The displacement of the observed and true value  measurement of systematic error Accuracy： A combination of precision and bias

6 Precision (repeatability) 表示法
Standard deviation Standard error Probable error S 精確度表示法 樣本變異數 Average deviation Percentage uncertainty

7 Half-band-width interval
高斯分布之次數分布 f=n-1 f 68.3% S S

8 T 分布 估計 68.3% S 樣本標準誤(Standard error) 抽樣數為3,10,25,∞之分佈曲線 ∞ 25 n=∞ 10

9 T分佈表 例如我們做了5次測量，其均數值為5.02，標準差(s)為0.03，假定在95%信賴度之下，由表得t=2.78，故依第上公式得：
我們對於某一個測量樣品，可以在某信賴度內，得到平均數值之界限，其公式為： 例如我們做了5次測量，其均數值為5.02，標準差(s)為0.03，假定在95%信賴度之下，由表得t=2.78，故依第上公式得： 樣品測量的平均數值範圍應為5.02±0.04 如果我們另做一個測量，而其平均數值在4.98至5.06之間 (犯錯的機會只有5%)

10 利用恆溫水槽校正溫深儀,恆溫水槽之水溫設為攝氏10.00度,溫深儀之讀數紀錄如下:
10.1     10.2     10.1     10.4    10.1    10.0   10.1    9.9     10.4   10.2 請問該水溫Sensor之測量精確度(Precision)與準確度(Accuracy) ？以平均誤差(Average deviation)表示。請計算測量值的99%信賴區間 ? precision=Σ|xi-10.15|/(n-1)= ℃ Accuracy= Σ|xi-10|/n=0.17 ℃ x ±t*s/ √n=10.15 ±3.25*0.1581/√10=10.15 ±0.163

11 環境變遷 感應器反應 時間 R E C b a Va-b 時間常數

12 環境穩定 環境固定變遷中 d 實際=測量 實際 參數 參數 測量 時間 時間

13 環境變動中 實際 測量 d 參數 時間

14 度 溫 度 溫 實際 實際 下放 (快) 下放 (慢) 深度 深度 以ＣＴＤ收放速度與量測之海水垂直水溫

15 度 溫 度 溫 實際 實際 上昇 (慢) 上昇 (快) 深度 深度 以ＣＴＤ收放速度與量測之海水垂直水溫

16 儀器參數(Other instrument parameters) Theoretical transfer function理論轉換函數：
(Dynamic Range動力範圍) Static error band靜誤差帶： (Noise) Sensitivity靈敏度： Ratio of full-scale output to full-scale measurand value Resolution分辨力、解析度： The smallest change of measurand that produces a recognizable change Threshold閥值： Minimum value system is capable of detecting, the resolution at the low end of the scale 儀器參數

17 (輸出範圍) (測量範圍) VU=1 VL=0 Sensitivity =1/5 MU=5 ML=0 =0.2 Volt/Knot
假設一個測量水流的感應器可以量出0-5節(1節=每1小時1浬)的速率，又設其電力輸出為0-1伏特，其靈敏度等於1伏特除以5節，即每節0．2伏特。 VU= VL=0 MU=5 ML=0 Sensitivity =1/5 =0.2 Volt/Knot

18 (輸出範圍) (測量範圍) 分解能Resolution 若儀器能讀出之電力最小刻度為0.05伏特的變化，則此儀器制度的分解能為0.25節(即是0.05*5節=0.25節)，通常以5%表示(=0.25節÷5節=0.05)。

19 digit output (read-out)
10 bit A/D digit output (read-out) 8 bit A/D Analog input (sensor) 數位裝置的分解能或解析度 現在多數測量裝置為數位裝置，將測量結果利用A/D converter 進行類比數位的轉換，Sensor感應的電力變遷透過A/D卡轉成數位值，數位值為非連續值，此非連續值的分解能(數位分解能)與A/D卡位元數有關，例如8位元的A/D卡的數位分解能為Sensor感應值的1/256 ，10位元A/D卡則可達1/1024 。