讀值與設定值的精準度｜使用測量儀器必懂的誤差分析

花了好幾萬台幣，甚至數十萬至數百萬，終於買了一台儀器。打開來看，密密麻麻的規格，看了就昏昏欲睡。到底，一份規格會長什麼樣子呢？大概就像下面這樣，有時候，還會複雜更多，加了一堆但書、備註等等，即使是行業從業人員，還是都會覺得挺煩的。

規格通常會放最精準、最大或最小值

加個星號代表有條件才能達到

Output Rating (DC)		5kV/10GΩ
Output Voltage Range		100-5000V
Voltage Resolution		1V
Voltage Accuracy		±(1% of Setting+0.5% of Range)
Resistance Accuracy*	1-999MΩ	±(7% of Reading+2 counts)
	1G-10.0GΩ	±(2% of Reading+2 counts)
Ramp Up Timer		0.1-999s
Ramp Down Timer		0.0, 1.0-999.9s

往細部看，會看到 % of Reading 以及 % of Setting，這又代表了什麼意思呢？為什麼都是電壓，一個的精準度標示是幾%的讀值，另一個又標示多少百分比的設定值？其實，不管是哪個標示，都是對”外部標準源”的比對。也就是自己跟一個公正客觀的儀器儀表或科學單位做比對，得到的結果。

設定值誤差 (Setting Error)

看到Setting，也就是設定值，代表的就是機器設定是多少，一般而言就是代表輸出量。通常在電壓或電流源會使用，像是直流電源、交流電源。機器的設定值，和外部使用精準儀器實際量測到的值，就是設定誤差(Setting Error)。可以用Setting Error, Setting Accuracy, % of Setting來表示。

讀值誤差 (Reading Error)

看到Reading，就是讀值，機器的錶頭顯示的值，代表量測到待測物上的物理量，像是電壓、電流。機器的讀值也適合外部精準儀器實際量測到的值來做比較，就是讀值誤差(Reading Error)。

如果想知道機器的錶頭讀值與機器的設定值之間的誤差是多少，只需要將Setting Error和Reading Error相加即可，就像上方圖案的黃色線標示。

兩點校正誤差會是多少？

從前面會看到誤差規格是兩個項目的相加，在後面還會有+0.5% of Range, +1V, +5counts之類的算式。

有件有趣的事情有沒有發現？後面這個項目都是一個『固定值的係數』，代表是個定值。這在兩點校正中，代表的是平行移動。

我們以輸出電壓為例，來看看誤差會是多少吧！我們列出條件如下：

• 輸出電壓：100-5000V
• 電壓精準度：±(1% of Setting+0.5% of Range)

當電壓設定在100V

電壓精準度為±(1% x 100+0.5% x 5000)，其中，100為Setting，5000為Range。算出來的答案為±(1+25)V，代表電壓可以在100±26的範圍變動。換句話說，就是當輸出電壓量到74V到126V之間，都是合理的範圍(符合規格)。

當電壓設定在5000V

電壓精準度為±(1% x 5000+0.5% x 5000)，其中，5000為Setting，5000為Range。注意只有灰色字體的地方有變動，從1%x100變成1%x5000，代表『斜率改變』。算出來的答案為±(500+25)V，代表電壓可以在5000±525的範圍變動。換句話說，就是當輸出電壓量到4,475V到5,525V之間，都是合理的範圍(符合規格)。差距這麼大，有沒有嚇一跳！

下次購買儀器前，記得先看好規格，計算一下是不是在容許範圍內。以免花了大錢，貨到以後，看到誤差這麼大，想跟廠商退貨或換貨，卻又被廠商說明明就”合規”(符合規格)，那就真的只能摸摸鼻子回家去了。

20200901 Ver 1.0