测量准确度与精密度

测量准确度与精密度｜Accuracy vs Precision in Sensor Measurement

在传感器与量测仪表应用中，准确度 (Accuracy) 与 精密度 (Precision) 是评估量测性能的重要指针。许多客户在选择传感器或仪表时，经常询问「精度如何计算？」或「仪表精度代表什么？」因此了解测量准确度与精密度的概念，对于选择合适的量测设备非常重要。

在正常使用条件下，仪表量测结果与实际值之间的误差程度，称为测量准确度 (measurement accuracy)。误差越小，表示仪表的准确度越高。而测量误差通常与仪表量程范围 (measurement range) 有关。

一般而言，测量准确度可透过以下两种方式表示：

Absolute error 表示测量值与真实值之间的差距，而 relative error 则表示该误差占测量值的比例，通常以百分比表示。

Precision（精密度）是统计学上的概念，表示多次测量结果彼此之间的集中程度。若多次测量结果之间的差距非常小，表示测量系统具有良好的精密度。

相反地，如果多次测量结果差异较大，则表示该测量系统的精密度较低。

在定量分析中，通常会以多次测量值的平均值作为测量结果。然而，如果没有参考标准值，系统误差可能会被忽略。

因此，量测系统通常需要依据国际标准机构（例如 NIST – National Institute of Standards and Technology）建立可追溯的参考标准。

系统误差 (Systematic Error) 又称为规律误差，是指在相同测量条件下，对同一物理量进行多次测量时，误差的大小与方向保持固定，或随着条件变化呈现一定规律的误差。

系统误差通常来自仪器校正不准、测量方法不完善或环境因素等。

另一种常见误差为随机误差 (Random Error)，其来源可能来自不可预测的环境变化，或量测系统中的随机干扰。

虽然系统误差与随机误差无法完全消除，但透过良好的量测设计、校正程序与质量控制，可以有效降低误差对测量结果的影响。