정확도, 정밀도, 분해능, 범위의 이해

계측 및 제어 분야에서는 정확도, 정밀도, 분해능 및 범위와 같은 용어는 매우 중요합니다. 

 

정확도 : 기기의 정확도는 실제 값과 비교할 때 기기의 측정 값이 얼마나 정확한지를 보여줍니다.

정밀도: 기기의 정밀도는 동일한 값에 대해 간격을 두고 측정할 때 측정된 값이 얼마나 정확한지를 나타냅니다.

분해능: 기기의 분해능은 계측기가 감지할 수 있는 측정값의 최소 증분 또는 감소 변화입니다.

범위: 기기의 범위는 해당 기기에서 측정할 수 있는 최소값과 최대값의 차이입니다.

 

 

 

 

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1. 정확도

정확도는 실제 값과 비교할 때 기기로 측정한 값이 얼마나 정확하거나 얼마나 가까운지입니다. 정확도가 높을수록 측정값이 실제 값에 가깝다는 것을 의미합니다. 정확도가 낮다는 것은 측정된 값이 실제 값에서 멀리 떨어져 있음을 의미합니다.

 

모든 기기에서 정확도는 가장 중요한 용어입니다. 계측기를 선택할 때마다 먼저 해당 계측기의 정확도를 확인합니다. 기기가 프로세스 요구 사항에 따라 원하는 정확도를 갖지 못하면 측정된 매개변수의 값이 정확하지 않기 때문입니다. 이것은 공정을 방해하거나 공정의 제품이 좋지 않을 수 있습니다.

 

기기의 정확도는 백분율로 표시되며 정확도를 계산하기 위한 기준은 실제 값입니다. 일반적으로 계측 및 제어 분야에서 현장 기기의 정확도는 1% 미만입니다. 즉, 압력 트랜스미터의 스팬이 100psi인 경우 측정값은 99psi에서 101psi 사이입니다(압력 트랜스미터의 정확도가 +/- 1%인 경우). 현장 기기의 정확성을 파악하기 위해 모든 현장 기기는 업계 표준에 따라 원하는 기간에 교정됩니다

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현장 기기를 교정하는 데 사용되는 TCI(Test and Calibration Instruments)도 매년 교정됩니다.

더 높은 범위를 선택하면 기기의 정확도가 자동으로 감소하고 더 낮은 범위를 선택하면 정확도가 증가합니다.

 

 

 

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2. 정밀도

기기의 정밀도는 동일한 기기로 서로 다른 시간 간격으로 측정할 때 값이 얼마나 가까운지입니다. 또한 계측기를 사용할 때 매우 중요한 용어입니다. 덜 정밀한 기기는 동일한 입력이 주어질 때 다른 값을 생성하기 때문입니다. 이것은 정확도가 떨어지는 기기에 비해 더 위험합니다.

 

서로 다른 시간 간격으로 2개의 다른 온도 트랜스미터를 사용하여 온도를 측정한다고 가정합니다. 수집된 데이터는 다음과 같습니다.

 

실제값	송신기별 온도 1	송신기별 온도 2
100	100.56	100.01
100	100.57	100.2
100	100.55	99.7
100	100.56	99.9

 

위의 표에서 온도 트랜스미터 1로 측정된 온도가 온도 트랜스미터 2로 측정된 온도보다 더 정확하다는 결론을 내릴 수 있습니다.

 

 

 

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3. 분해능

기기의 분해능은 기기가 감지할 수 있는 최소한의 변화입니다. 기기가 0.1psi의 최소 변화를 감지할 수 있다고 가정하면 기기의 분해능은 0.1psi입니다. 주어진 기기에 대해 해상도가 높을수록 판독값이 더 정확하다고 말할 수도 있습니다. 

 

트랜스미터 1의 해상도가 0.1psi이고 트랜스미터 2의 해상도가 0.01psi라고 가정합니다. 다음은 다르게 구성된 정밀도를 가진 동일한 기기가 취한 판독값 표입니다.

 

실제값	트랜스미터별 압력 1	트랜스미터에 의한 압력 2
20	20.1	20.12
25	25.3	25.33
30	30.1	30.11
35	35.0	35.00

 

위의 표에서 해상도가 더 높은 기기가 항상 더 나은 선택이라는 것이 매우 분명합니다.

 

 

 

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4. 범위

기기의 범위는 기기로 측정할 수 있는 최대값과 최소값의 차이입니다. 범위에 대해 이야기할 때 두 가지 주요 용어가 등장합니다. 하나는 상한 범위 값이고 다른 하나는 하한 범위 값입니다.

 

상위 범위 값은 계측기가 측정할 수 있는 최대값입니다. 기기의 Lower Range Value는 기기가 측정할 수 있는 가장 낮은 값입니다. 디지털 멀티미터의 범위와 해상도는 다음과 같습니다.

 

범위	해상도
200.0 mV	0.1 mV
5.000V	0.001 V (1 mV)
50.00V	0.01 V (10 mV)
100.0V	0.1 V (100 mV)
500V	1 V(1000mV)

 

스팬이라고도 하는 송신기의 범위를 선택할 수 있습니다. 더 낮은 범위를 선택하면 기기의 정확도가 자동으로 증가합니다.