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灵敏度、精密度、准确度和精确度的区别
2018.05.07   点击8210次

灵敏度、精密度、准确度和精确度是分析实验中经常用到的,然而又极易混淆。这几个概念,有的是尽对仪器而言的,有的既是对仪器又是对测量而言。本文从仪器和测量两方面对此予以简述。

一、仪器的灵敏度、精确度与准确度

1、仪器的灵敏度:

仪器测量最小被测量的能力,所测的最小量越小,该仪器的灵敏度就越高,如,天平的灵敏度,每个毫克数越小,天平指针从平衡位置偏转到刻度盘一分度所需的最大质量就越小。

又如多用电表表盘上标的数字“20kΩ/V”表示了灵敏度。

物理意义:

在电表两端加1V电压时,使指针满偏所要求电表的总内阻Rv(表头内阻与附加电压之和)为20kΩ,数字越大,灵敏度越高。

U=IgRv,即,Rv/U=1/Ig,显然,当Rv/U越大,说明满偏电流Ig越小,即,该电表所能测量的最小电流越小,灵敏度便越高。

应注意:

仪器的灵敏度也不是越高越好,因为灵敏度越高,测量时的稳定性就越差,甚至不易测量,即准确度就差。故在保证测量准确性的前提下,灵敏度也不宜要求过高。

灵敏度一般是对天平和电气仪表等而言的。

分析灵敏度(检出限)

可检测的最低分析物浓度为检测系统的分析灵敏度或称检出限。

毒品检验;肿瘤标志物;特定蛋白;核酸;激素;某些常用项目等,需要具有可检出的最低浓度或某个量。

检出限术语比较混乱,各厂商使用不尽相同词语。如:灵敏度(Sensitivity),分析灵敏度(Analytical sensitivity),最小检出限(Minimum detection limit),功能灵敏度(Functional sensitivity),检出限度(Limit of detection),定量限度(Limit of quantitation)。

2、仪器的精密度:

仪器的精密度,又称精度,一般是指仪器的最小分度值。

如,米尺的最小分度为1mm,其精密度就是1mm,水银温度计的最小分度为0.2℃,其精度就是0.2℃。仪器的最小分度值越小,其精度就越高,灵敏度也就越高。

如,最小分度为0.1℃的温度计比最小分度为0.2℃的温度计灵敏度和精密度都高。

在正常使用情况下,仪器的精度高,准确度也就高,这表明仪器的精度是一定准确度的前提,有什么样的准确度,也就要求有什么样的精度相适应,这正是人们常用精度来描述准确度的原因。

仪器的精度并不能完全反映出其准确度。

例如:一台一定规格的电压表,其内部的附加电压变质,使其实际准确度下降,但精度却不变,可见精度与准确度有所区别。

一般仪器都存在精度问题。

3、仪器的准确度:

仪器的准确度一般是指在规定条件下测量指针满偏时出现的最大相对误差的百分数值。

某电表的准确度是2.5级,其意义是指相对误差不超过满偏度的2.5%。

绝对误差=量程×准确度

如,量程为0.6A的直流电流表,其最大绝对误差=0.6A×2.5%=0.015A。

显然用同一电表的不同量程测量同一被测物时,其最大绝对误差应不同。

使用电表时,就存在选择适当量程档的问题。

准确度一般针对电气仪器而讲,对其他仪器无所谓准确度。

二、测量的精密度、准确度和精确度都是什么?

① 测量的精密度:

测量的精密度指对某一量测量时,各次测量的数据大小彼此接近程度。

测量精密度越高,说明各次测量数据比较接近的程度。

测量精密度高,说明各次测量数据比较接近。

它是偶然误差的反映。

由于系统误差情况不确定,故测量精密度高不一定测量准确度就高。

② 测量的准确度:

测量的准确度是测量数据的平均值偏离真值的程度。

测量的准确度高,说明测量的平均值与真值偏离较小。

它是系统误差的反映,但由于偶然误差情况不确定,故测量准确度高不一定测量精密度就高。

③ 测量的精确度:

测量的精确度指测量数据集中于真值附近的程度。

测量的精确度高,说明测量的平均值接近真值,且各次测量数据比较集中,即,测量的系统误差和偶然误差都比较小,测量的既准确又精密,测量的精确度才是对测量结果的综合评价。

三、小结

总之,准确度是指测量值与真实值之间的差异大小,准确度越高,则测量值与真实值之间的差异就越小,精密度是指多次平行测量的测量值之间的接近程度,精密度越高,则多次平行测量的测量值之间就越接近。

二者之间的关系是:

1、准确度高,则精密度就一定高;

2、精密度高,准确度却不一定高;

3、精密度是保证准确度的前提。

实验与分析
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