什麼是儀器的靈敏度、精度、解析度？

這些都是描述儀器測量性能的一些參數。

靈敏度可以反映一個測量系統對被測量的反應程度。以一個感測器為例，一般是將被測量轉換成電信號再進行測量。想像一下，如果我們要用某個感測器測量位移。對於感測器A，1微米的輸入可以引起1mV的輸出；而對於感測器B，1微米的輸入可以引起10mV的輸出，則我們說感測器B更靈敏一些。

靈敏度一般和儀器的量程有關：量程越大的靈敏度就可能差一些，量程小的靈敏度會高一些。

解析度是指一個測量系統對輸入信號的分辨極限。假設我們有一個電壓信號，從0開始逐漸增大，剛開始增大一點點，比如0.1nV，還不能被我們的儀器探測到，到0.2nV，還不行……一直到了1nV，剛好被儀器探測到。那麼這個1nV就是我們儀器的解析度，即儀器能剛好探測到的最小信號。根據解析度我們可以得到一個新的概念：數字雜訊，這是對於現代化的數字儀錶所特有的。當輸入信號的變化不足以達到儀器的解析度時，儀器的讀數並不會發生改變。比如對於剛才的電壓表，我們有一個1.1nV的信號，多出來的0.1nV儀器識別不出來，因此只能顯示1nV。對應的，如果我們信號逐漸增大，儀錶只能顯示某一些值，比如1nV,2nV,3nV,中間的數則顯示不出來。把圖畫出來就會顯示一個個的台階，這就是我們說的數字雜訊。

一般模擬式儀錶的解析度規定為最小刻度的一半， 數字式儀錶的解析度是最後一位的一個字。

在英文中，有三個比較容易混淆的詞，Accuracy、Trueness和Precision。一般我們把Accuracy翻譯為準確度，而把Precision翻譯為精確度，Trueness翻譯為正確度。

1. 準確度（Accuracy）

在理解準確度之前，我們先了解一下誤差。誤差，按照表示方法的不同可以分為絕對誤差和相對誤差；按照性質的不同可以分為系統誤差和隨機誤差。如果我們有一個100V的電壓，測量值是100.2V，則絕對誤差為0.2V，相對誤差為0.2V/100V = 2 ‰ ；如果還有一個5V的信號，測量值是5.1V，則絕對誤差為0.1V，相對誤差為0.1V/5V = 2 %。但我們在比較測量的準確度時用的是相對誤差，所以說100V測量的準確度比5V測量的準確度要高。測量準確度收到精度和正確度的影響。

2. 正確度（Trueness）

假設我們對一個物理量進行多次測量，則可以認為這些值的平均值消除了隨機誤差，但仍受系統誤差的影響。測量平均值與真值之間的差就可以描述測量的正確度。

3. 精度（Precision）

精度描述了在保持測量條件不變時，多次測量值之間的一致程度。

下面我們從打靶的過程來理解一下。

我們把中心點記為0，外邊的圓環依次記為1，2，3. 則

圖a中的點比較分散，精度差但正確度高；

圖b中點都集中在一塊但偏離了中心目標位置，正確度差但精度高；

圖c中的點不僅集中且靠近目標點，精度高且正確度高，所以準確度也高。

最後我們來解釋一下儀器中常說的「幾位半」是什麼意思。如果我們有一個七位半的儀器，也就以為這它可以將測量量程範圍內的數等量分為1999999個台階，其中的半位指的就是第一位第一位不能顯示所有0-9的數字，只能顯示0和1，因此稱為半位。假如我們選擇其量程為1V，這時我們可以得到其解析度為1V/2000000 = 0.5 微伏，這種解析度已經很高了。

靈敏度是檢測一個物質的一個響應變化程度，比如氦氣檢漏儀，當檢漏時（被檢物是漏氣）出現氦峰時，說明儀器對氦的靈敏度很高，如果不能達到氦峰頂值，只到一半的值說明靈敏度過低。一般校驗漏率時最好測量檢漏儀的靈敏度。

精度是一個測量值，比如用機床做一個零件，我要做到誤差範圍最小值，就要要求機床的精度，一般測量精度都會用到儀錶式遊標卡尺，可以精確到千分之一。比如說檢漏儀都會設定一個合格漏率，假如設定低於1.6×102p都是合格的，這個1.6就是我檢漏儀的精度。

解析度也是一種精度，比如我檢漏儀設定1.6×102p的值，為了更好讓別人看清漏率，可以看到1.6×103的數。更直觀的是有的直尺只顯示厘米，而有的直尺不光顯示厘米，毫米也顯示出來了。