一句話結論
參數列裡最容易被誤用的三個詞是分辨力、精度、重複性。它們描述完全不同的事情:分辨力看顯示,精度看真值,重複性看一致性。驗收判定必須以後兩者為依據。
三者分別是什麼
| 指標 | 定義 | 看什麼 | 典型量級(塗層測厚) |
|---|---|---|---|
| 分辨力 Resolution | 顯示或輸出的最小步進 | 顯示器的位數 | 0.1μm / 1μm |
| 精度 Accuracy | 示值與真值的最大允許偏離 | 與標準片/基準對比 | ±(1%~3%)H+1.5μm |
| 重複性 Repeatability | 同一位置、同一條件多次量測的一致性 | 連續多次量測的分散度 | 通常優於標稱精度 |
| 量測不確定度 Uncertainty | 對量測結果可信區間的定量表達 | 校準證書上的擴充不確定度 | 由證書給出 |
怎麼讀 「±(1%~3%)H+1.5μm」
這是 Dongru 承包商檔機型(如 DR280A、DR360A)的精度表達方式。它由兩部分相加:
- 比例項:1%~3% × H。H 是當前讀數。讀到 1000μm 時,比例項允許 10-30μm;
- 固定項:+1.5μm。來自零點、訊雜比等與厚度無關的誤差。
所以同一臺儀器在薄塗層上表現更好、在厚塗層上允差更大,這是物理規律。比較兩臺儀器時,必須在同一厚度點上比較,否則沒有意義。
為什麼重複性常比精度更好
精度要覆蓋系統誤差(基材差異、校準曲線、溫漂),而重複性是同條件下的相對一致性。實測中重複性通常明顯優於標稱精度,這也是為什麼工程判定更關注平均值而不是單點讀數。
SSPC-PA 2 要求每個測點(spot)至少取 3 個讀數的平均值,本質上就是在用重複性換穩定性。
不同機型的指標對照
| 機型 | 類別 | 精度 | 量程 |
|---|---|---|---|
| DR280A | 塗層 · 兩用 | ±(1%-3%)H+1.5μm | 0-1250μm |
| DR360A | 塗層 · 磁性(鍍鋅克重) | ±(1%-3%)H+1.5μm | 0-2000μm |
| DR15A | 塗層 · 大量程 | ±3%H+2μm | 100μm-15mm |
| DR87A | 超聲 · 穿透塗層 | ±(0.5%H+0.05)mm | 0.55-500mm |
| DR89S | 超聲 · 超薄單晶 | ±(0.01+0.3%H)mm(15P6 標配) | 0.15-300mm |
校準證書上的「不確定度」才是終點
廠家標稱精度是設計目標,實際可信度以校準證書上給出的量測不確定度為準。ASTM D7091-22 引用的量測不確定度表達導則(ISO/IEC Guide 98-3,即 GUM)要求證書給出擴充不確定度與包含因子,缺少這一項的證書在審計中通常不被接受。
常見誤解
- ❌ 「分辨力 0.1μm 說明精度很高」 —— 分辨力只說明顯示能力,與真值偏差無關。
- ❌ 「精度 ±2% 比 ±3% 一定更好」 —— 還要看固定項。±2%H+3μm 與 ±3%H+1.5μm 在薄塗層上後者可能更優。
- ❌ 「同一位置讀三次一樣就是精度高」 —— 那說明重複性好,系統偏差可能仍然存在,需要標準片或基準比對才能發現。