主题：如何认识特斯拉计的实际准确度

用户们都想买到质量稳定可靠、测量准确、价格又便宜的特斯拉计。但是由于国内外对该产品准确度的表示方式多种多样，测量磁场的实际准确度（相对误差）与仪器所标明的准确度可能不一样。如果选择不当，往往花钱不少，却未必能买到真正合意的仪器。
　　特斯拉计是一种磁场计量仪器。任何计量仪器都有测量误差，下面我们就来分析一下在这多种误差的表示方式中。究竟以什么方式来表示更能反映仪器的准确性呢？
　　首先要清楚几个有关误差的概念：
　　1.什么是“真实值”：“真实值”是你想要测量的客观存在的值。指准确的、没有误差的值。由于任何测量必然有误差，尽管测量技术与方法在不断改进，也只能更加接近“真实值”而永远不能测到“真实值”。
　　2.什么是“实际值”：在对计量仪器进行检定中，用于检定的标准仪器所测得的被测量值称为“实际值”。标准仪器显示的量值虽然不是“真实值”，但它比被检定仪器的显示值更接近“真实值”，被认为是“实际值”（也可称“相对真值”或“约定真值”）。
　　3.什么是“绝对误差”（或称“误差”）：“绝对误差”是指测量结果（仪器显示值）与“真实值”之差。　绝对误差=仪器示值－真实值≌仪器示值－实际值。例如：用某仪器测量一个已知的100mT磁场，显示为102mT，它的绝对误差就是＋2mT。
　　4.什么是“相对误差”：“相对误差”是指仪器显示值的绝对误差与相应实际值的百分比〔也称为读数(of reading)误差〕。按前面的例子：仪器显示102mT，磁场的实际值是100mT，此显示的绝对误差为+2mT，则相对误差=2mT÷100mT=2%
　　5.什么是“引用误差”：“引用误差”是指仪器显示值的绝对误差与仪器最大显示值〔或称满量程、满度、上限、FS〕的百分比。仍然用前面的例子：如果仪器的量程处于1000mT量程，对于100mT的磁场，显示102mT，它的绝对误差为2mT，它的：引用误差=2mT÷1000mT（量程）=0.2%从以上对误差的不同表示方法可以看出，测量中产生同样的绝对误差，如果用相对误差表示，则为2%。而用引用误差表示，就变成了0.2%。
　　再用生活中的例子来看：若你在市场上买了500g（1市斤）水果，到公平秤上一称是400g（八两），这时你会去找商家理论：“你卖东西怎么一斤就亏二两，这不是八两秤吗？”，商家说了：“我这是10kg的秤，10kg（20斤）才差100g（二两）你还在意吗？”。这例子说明了：你是用“相对误差”来说误差太大，而商家以“引用误差”来辩解。这其中的奥妙自然不言而喻。
　　如果将“测量准确度”理解为：测量结果（显示值）与被测量真实值之间的一致程度。那么应该说，只有采用相对误差才更能反映仪器的准确度。
　　目前，我们所见到的表示特斯拉计准确度指标的方法有以下几种：
　　 

(1)采用引用误差表示
　　目前指针式特斯拉计（模拟式）都采用这种方法表示误差。只有当指针指在满度时，引用误差才与相对误差一致。如果指针处于半满度时，读数的相对误差将是引用误差的2倍。如果仅偏转到满度的1/5，实际的相对误差将达到引用误差的5倍。譬如一台引用误差为1%的表，在100mT量程内的绝对误差为1mT。当测100mT（满度）磁场时，1mT的误差为测量值的1%。若在此量程内测20mT的磁场，则1mT的误差就是测量值（20mT）的1/20，即5%。所以指针式仪表分的量程越细越好，尽可能使指针在较大的偏转角范围内进行测量。
　　有些厂家的数字式特斯拉计也采用引用误差来表示准确度。由于绝大多数数字表量程都是按10倍率递增的，一旦被测磁场刚刚高于低量程，不得不换为大量程测试时，显示数仅仅是满量程的1/10。这时的相对误差将可能是引用误差的10倍。例如某特斯拉计名义准确度标为0.5%（FS），在200mT量程时，允许的误差应为1mT，若此时测20.1mT磁场的误差也是1mT，相对误差则是5%。这类用引用误差表示准确度的数字式表往往给你的印象挺准确，殊不知准确的范围是有限的。
　　(2)采用读数误差＋满度误差来表示
　　在特斯拉计检定规程（JJG242－95）与霍尔效应磁强计行业标准（JB/T9296—1999）中，都规定了数字式特斯拉计的准确度应以±A%（读数）±B%（满度）两项之和来表示，第二项也可以表示为有多少个显示的单位数（个字、字、digit、d）。如果换算成单项误差应表示为：±(|A|＋|B|×满度∕读数)%。
　　准确度的第一项反映了测量中任意示值的相对误差，是主要的误差。第二项是由于数字仪表的工作原理，在A/D转换、采样与计数过程中产生的量化误差，一般仅限于末位的1～2个数码，对于3?位表约为满度的0.1%。对于4?位表约为满度的0.01%。又如一台准确度标为±1%（读数）±0.01%（满度）的4?位数字式特斯拉计，在满度时相对误差为：±1.01%，在1/10量程处的相对误差为：±(1＋0.01×10)%=±1.1%。这种表比前述用引用误差表示为0.5%的表在很大范围内的实际准确度还要高，可见它在全量程范围内相对误差起伏不大，对使用者最为有利。
　　(3)采用仪器误差与探头非线性度分别表示
　　霍尔效应特斯拉计与其他仪表不同之处在于它是由测量仪表和霍尔探头两部分组成，测量仪表有误差而探头有非线性，数字式特斯拉计大多是测量仪表部分准确度很高而探头的线性度却较差。有些国外的特斯拉计采用这种方法表示准确度，我国特斯拉计专业标准也允许用此方法表示，如某3?位数字特斯拉计准确度表示为（±0.2%±1个字）＋探头的误差，前者表示清楚的仅仅是测量部分的准确度，给人印象深刻，若不注意后者的误差，就更容易产生该表准确度高的错觉。一旦到计量部门复检时，才发现实际误差远远大于0.2%。遇到这种特斯拉计一定要把探头的相对误差形式的线性度指标搞清楚再作定夺。
　　(4)有些特斯拉计的制造企业，在自己的产品介绍中不注明准确度的表示方法，仅仅有一个准确度（也有自称精度的：如0.2%、0.5%）值，或表示成一种误差范围（1～2%、0.2～0.5%）。对于这种不清楚的介绍应作进一步了解。
　　由于霍尔探头存在非线性，对于多量程仪表，允许各量程可以有不同的准确度等级；也可以标明不同的测量范围有不同的测量准确度。无论用什么方法来表示，尤其名义准确度高〔指≤│0.5%│（读数）〕的特斯拉计。制造者是应该表示清楚的。
　　(5)如果您需要的特斯拉计有一定的专用性，测量有限范围的磁感应强度（如1～10mT、100～500mT、0.8～1.2T……），不妨在向厂家订货时，要求厂家在你所需磁场范围内重点校准。这样即使探头的非线性大一些，最终在您实际需要的工作范围内也能获得较高的准确度。