2012质量工程师中级讲义第五章 计 量 基 础.doc

第五章 计 量 基 础第五章 计 量 基 础本章内容第1节 计量基本概念 第2节 计量单位第3节测量仪器 第4节测量结果 第5节误差处理和测量不确定度 第6节测量控制体系本章考试比重根据历年考题统计，本章内容约占2830分。其中单选题6分左右，多选题在14分左右，综合题1-2道，6个小题12分。综合题通常集中在误差处理和测量不确定度方面，90%考题在大纲要求“掌握”和“熟悉”的内容中。本讲主要内容第1节 计量基本概念 第2节 计量单位 第3节 测量仪器 第1节 大纲要求掌握重点难点第1节 大纲要求掌握重点难点（说明：以下讲义用重点掌握重点熟悉重点了解：难点标识）（一）计量的内容、分类和特点1、计量的定义 2、计量的内容 3、计量的分类和特点（二）计量法律法规 1、计量法律法规体系的构成 2、计量法的基本内容（三）量值溯源、校准和检定 1、量值溯源性的概念 2、校准和检定的概念3、校准和检定的作用#一、计量的内容、分类和特点讲义内容：一、计量的内容、分类和特点定义：计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。 测量与计量的区分 计量的实质是测量，但计量概念不同于一般的测量概念。 测量是以确定量值为目的的一种活动；计量涵盖了测量理论和实践的各个方面，而且比一般的测量概念要严格。除了具有与测量相同的准确性、一致性和溯源性特点外，还具有法制性的特点。 计量不仅包括测量方面的技术活动，还要从法制、管理等多个方面开展工作。 计量的对象：物理量、工程量、化学量、生理量（心理量）。#（一）计量的内容（一）计量的内容（1）计量单位与单位制； （2）计量器具（或测量仪器），包括实现或复现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具 （3）量值传递与溯源；包括检定、校准、测试、检验与检测 （4）物理常量、材料与物质特性的测定；（5）测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法； （6）计量管理。包括计量保证与计量监督等#（二）计量的分类（二）计量的分类科学计量指基础性、探索性、先行性的计量科学研究。（基础性）工程计量又称工业计量，指工程、工业、企业中的实用计量。（应用性）法制计量指由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要进行强制管理的一种社会公用事业。（公益性）#（三）计量的特点（三）计量的特点#例题例题下述关于计量的特点的说法，正确的是（ abd ）。a. 准确性是指测量结果与被测量真值的一致程度；b. 一致性是指测量结果应是可重复、可再现（复现）、可比较的；c. 溯源性是指测量结果或测量标准的值必需溯源到企业最高测量标准；d. 法制性是指测量结果必须的法制保障方面的特性。#例题例题下列项目中，不属于法制计量管理范围的有（ d ）。a. 汽车加油计费 b. 家用水表检测c. 出租汽车计价 d. 企业内部蒸汽用量结算#例题例题计量是（ c ）。a. 以确定量值为目的的一组操作 b. 等同于一般的测量c. 实现单位统一，保障量值准确可靠的活动 d. 人们测量确定不确定度的活动#二、计量的法律和法规二、计量的法律和法规（一）中华人民共和国计量法中华人民共和国计量法简称计量法，1985年9月6日经第六届全国人大审议通过，自1986年7月1日起施行。 计量法是国家管理计量工作的根本法，是实施计量法制监督的最高准则。 计量法共6章35条，基本内容包括： （1）计量立法宗旨； （2）调整范围； （3）计量单位制； （4）计量器具管理； （5）计量监督； （6）计量授权； （7）计量认证； （8）计量纠纷的处理； （9）计量法律责任等。#制定计量法的目的 制定计量法的目的，是为了保障单位制的统一和量值的准确可靠，促进国民经济和科技的发展，为社会主义现代化建设提供计量保证，并保护人民群众的健康和生命、财产的安全，维护消费者利益以及保护国家的利益不受侵犯。 计量法的调整对象是我国境内的所有组织和个人，凡是建立计量基准、计量标准，进行计量检定，制造、修理、销售、进口、使用计量器具，使用法定计量单位，开展计量认证，实施仲裁检定和调解计量纠纷，以及进行计量监督管理等方面所发生的各种法律关系。它侧重调整单位制的统一以及影响社会秩序、危害国家和人民利益的计量问题，有关家庭自用、教学示范用的计量器具一般不属调整之列。#（二）计量法规体系（二）计量法规体系计量行政法规和规范性文件包括两类：（1）国务院依据计量法所制定（或批准）的计量行政法规；（2）省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规。计量规章、规范性文件包括三类：（1）国务院计量行政部门制定的各种全国性的单项计量管理办法和技术规范，（2）国务院有关主管部门制定的部门计量管理办法；（3）县级以上地方人民政府及计量行政部门制定的地方计量管理办法。#三、量值溯源、校准和检定三、量值溯源、校准和检定（一）量值溯源体系通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准（通常是国家计量基准或国际计量基准）联系起来的特性，称为量值溯源性。 量值溯源等级图，也称为量值溯源体系表，它是表明测量仪器的计量特性与给定量的计量基准之间关系的一种代表等级顺序的框图。该图对给定量及其测量仪器所用的比较链进行量化说明，以此作为量值溯源性的证据。建立量值溯源体系的目的：是保证量值得到准确、合理、经济的溯源，尽可能减少所进行的测量溯源到国家计量基准的环节。校准和检定是实现量值溯源的最主要的技术手段。#中国量值溯源性体系原理图中国量值溯源性体系原理图 #（二）校准（二）校准在规定的条件下，为确定测量仪器（或测量系统）所指示的量值或实物量具（或参考物质）所代表的量值，与对应的由其测量标准所复现的量值之间关系的一组操作，称为校准。1、校准的含义主要有以下两点：1）在规定的条件下，用参考测量标准给包括实物量具（或参考物质）在内的测量仪器的特性赋值，并确定其示值误差；2）将测量仪器所指示或代表的量值，按照比较链或校准链，将其溯源到测量标准所复现的量值上。#2、校准的主要目的2、校准的主要目的1）确定示值误差，有时也可确定其是否在预期的允差范围之内 ； 2）得出标称值偏差报告值，并调整测量仪器或对其示值加以修正；3）给标尺标记赋值或确定其他特性值，或给参考物质的特性赋值； 4）实现溯源性。校准的依据是校准规范或校准方法。校准的结果可记录在校准证书或校准报告中，也可用校准因数或校准曲线等形式表示#（三）检定（三）检定检定是指查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定具有法制性，其对象是法制管理范围内的测量仪器。根据检定的必要程度和我国对其依法管理的形式，可将检定分为强制检定和非强制检定。强制检定指由政府计量行政主管部门所属的法定计量检定机构或授权的计量检定机构，对某些测量仪器实行的一种定点定期的检定。非强制检定指由使用单位自己或委托具有社会公用计量标准或授权的计量检定机构，对强检以外的其他测量仪器含依法进行的一种定期检定。#强制检定的范围强制检定的范围 1）用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面且列入我国强检计量器具目录的工作计量器具，属于强检管理范围。 2）我国对社会公用计量标准，以及部门和企事业单位的各项最高计量标准，也实行强制检定。强制检定与非强制检定都属于法制检定，是我国对测量仪器依法管理的两种形式，受法律约束。不按规定定期检定要负法律责任。检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。任何企业和其他实体是无权制定检定规程的。计量检定工作应当按照经济合理的原则，就近就地进行。在检定结果中，必须有合格与否的结论，并出具证书或加盖印记。从事检定工作的人员必须经考核合格，并持有有关计量行政部门颁发的检定员证。#校准与检定的主要区别校准与检定的主要区别1、校准不具法制性，是企业自愿溯源行为；检定则具有法制性，属计量管理范畴的执法行为。2、校准主要确定测量仪器的示值误差；检定则是对其计量特性及技术要求的全面评定。3、校准依据是校准规范、校准方法；检定依据则是检定规程。4、校准通常不判断测量仪器合格与否；检定则必须做出合格与否的结论。5、校准结果通常是出具校准证书或校准报告；检定结果是合格的发检定证书，不合格的发不合格通知书。随着我国市场经济的发展，对大量的非强制检定的测量仪器，校准正成为一项主要的统一量值的手段。#1例题在规定的条件下，为确定测量仪器所指示的量值，或实物量具所代表的量值，与对应的由测量标准所复现的量值之间关系的一组操作，称为（ c ）。a.鉴定 b. 溯源 c. 校准 d. 比对#2例题计量检定依据是（ b ）。a. 校准规范 b. 计量检定规程 c.计量法 d.合同规定#3 例题查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，称为测量仪器的（ d ），它包括检查、加校记或出具检定证书。a. 校准 b. 溯源 c.检验 d. 检定 #4例题我国计量法规定，计量检定必须执行计量检定规程。计量检定规程包括（abd ）。p207a国家计量检定规程； b部门计量检定规程；c行业计量检定规程； d地方计量检定规程；e企业计量检定规程。#5例题在计量管理中，校准主要目的包括（ abc ）。a.确定示值误差，并确定其是否处于预期的允差范围之内 b.得出标称值的报告值，并调整测量仪器或对示值加以修正 c.给标尺标记赋值，或给参考物质的特性赋值 d. 测量被测量的量值#6例题在计量检定中，强制检定的特点有（ abd ）。a. 由政府计量行政部门统管 b.检定关系固定，定点送检 c. 检定周期由被检定单位确定 d. 检定周期由执行强检的技术机构按照计量检定规程，结合实际情况确定#7例题实现量值溯源的主要技术手段有（ bd ）。a. 鉴定 b. 检定 c.监督 d.校准#8例题 我国规定，用于（ ace ）方面的工作计量器具属于国家强检管理范围。a. 贸易结算和医疗卫生 b. 计量科学研究 c. 安全防护和环境监测 d.家庭自用测量仪器e.社会公用计量标准及部门和企事业单位的各项最高计量标准第2节 计量单位第2节 计量单位第2节 大纲要求掌握重点难点（说明：以下讲义用重点掌握重点熟悉重点了解：难点标识）（一）法定计量单位的定义（二）法定计量单位的构成 1、我国法定计量单位的构成2、si基本单位 3、si导出单位和si单位的倍数单位 4、可与si单位并用的我国法定计量单位非si单位（三）法定计量单位的基本使用方法 1、法定计量单位的名称 2、法定计量单位和词头的符号 3、法定计量单位和词头的使用规则#一、计量单位的基本概念讲义内容：一、计量单位的基本概念1、法定计量单位 法定计量单位是指由国家法律承认、具有法定地位的计量单位。 我国计量法规定：“国家采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为我国法定计量单位。” 国际单位制是我国法定计量单位的主体，所有国际单位制单位都是我国的法定计量单位。国际标准 iso 1000 规定了国际单位的构成及其使用方法。我国规定的法定计量单位的使用方法，包括量及单位的名称、符号及其使用、书写规则，与国际标准的规定一致。国家选定的作为法定计量单位的非国际单位制单位，是我国法定计量单位的重要组成部分，具有与国际单位制单位相同的法定地位。#例题例题为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量，称为（ a ）。a. 计量单位 b. 计量单位制 c. 国际单位制 d. si基本单位例题关于我国法定计量单位，下列说法不正确的是（ c ）。a. 所有si单位都是我国法定计量单位b. 我国采用国际单位制（si）c. 我国法定计量单位都是si单位d. 我国选定的法定计量单位与si单位具有同等的法定地位#二、法定计量单位的构成二、法定计量单位的构成1、国际单位制 国际单位制是在米制的基础上发展起来的一种一贯单位制，其国际通用符号为“si”。 国际单位制的组成： 1）si单位（si基本单位、si导出单位） 2）si单位的倍数单位（si单位的十进倍数单位和十进分数单位） 国际单位制具有统一性、简明性、实用性、合理性和继承性等特点。2、法定计量单位的构成中华人民共和国法定计量单位国际单位制的单位si单位si基本单位（7个）si导出单位（21个）si单位的倍数单位（十进倍数单位和十进分数单位）国家选定的作为法定计量单位的非si单位（11物理量16个）以上单位构成组合形式的单位#（一）SI基本单位（一）si基本单位量的名称单位名称单位符号长度米m质（重）量千克（公斤）kg时间秒s电流安培a热力学温度开尔文k物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd#（二）SI导出单位（二）si导出单位si导出单位是用si基本单位以代数形式表示的单位。由两部分组成： 1） si辅助单位在内的具有专门名称的si导出单位； 2）组合形式的si导出单位；量的名称单位名称单位符号用si单位表示频率赫（兹）hz1hz=1力牛（顿）n1n=1kgm/压力、压强帕（斯卡）1=1n/能量、热量焦（耳）j1j=1nm功率瓦（特）w1w=1j/s电压伏（特）v1v=1w/a（部分省略）#（三）SI单位的倍数单位（三）si单位的倍数单位因数词头名称词头符号兆m千k百h十分d厘c毫m微（部分省略）#（四）可与SI单位并用的我国法定计量单位（四）可与si单位并用的我国法定计量单位（11个物理量16个法定计量单位）量的名称单位名称单位符号时间分min（小）时h日，天d（平面）角度体积升l,（l）质（重）量吨t长度海里n mile级差分贝db面积公顷h（部分省略）#例题例题在国家选定的非国际单位制单位中，质量计量单位的名称和符号是（ c ）。a. 克，g b. 千克， c. 吨，t d. 磅。p例题密度单位“千克每立方米”的国际符号是（ ab ）。a. b. /； c. d. g/解析：由两个以上单位相乘构成的组合单位，相乘单位间可用乘点也可不用。但是，单位中文符号相乘时必须用乘点。相除的单位符号间用斜线表示或采用负指数。#例题例题下列国际单位制的单位中，属于具有专门名称的导出单位的是（be ）。a摩尔 b焦耳 c开尔文 d安培 e瓦特。解析：详见p210页表5.22 si辅助单位在内的具有专门名称的si导出单位#三、法定计量单位的基本使用方法三、法定计量单位的基本使用方法我国国家标准gb310093国际单位制及其应用和gb310193有关量、单位和符号的一般原则，对si单位的使用方法作了规定，并与国际标准iso 1000：1992和iso 31-0：1992的规定一致。（一）法定计量单位的名称法定计量单位的名称，除特别说明外，一般指法定计量单位的中文名称，用于叙述性文字和口述中。名称中去掉方括号中的部分是单位的简称，否则是全称。简称和全称可任意选用，以表达清楚明了为原则。组合单位的中文名称，原则上与其符号表示的顺序一致。单位符号中的乘号没有对应的名称，只要将单位名称接连读出即可。例如：nm的名称为“牛顿米”，简称为“牛米”。#表示相除的斜线表示相除的斜线（/），对应名称为“每”，且无论分母中有几个单位，“每”只在分母的前面出现一次。 例如：单位j/（kgk）的中文名称为“焦耳每千克开尔文”，简称为“焦每千克开”。如果单位中带有幂，则幂的名称应在单位之前。二次幂为二次方，三次幂为三次方，依次类推。但是，如果长度的二次和三次幂分别表示面积和体积，则相应的指数名称分别称为平方和立方；否则，仍称为“二次方”和“三次方”。 例如：/s 这个单位符号，当用于表示运动粘度时，名称为“二次方米每秒”；但当用于表示覆盖速率时，则为“平方米每秒”。负数幂的含义为除，既可用幂的名称，也可用“例如：的名称为每摄氏度，亦称负一次方摄氏度。#（二）法定计量单位和词头的符号（二）法定计量单位和词头的符号法定计量单位和词头的符号，是代表单位和词头名称的字母或特种符号，它们应采用国际通用符号。法定计量单位和词头的符号，不论拉丁字母或希腊字母，一律用正体。单位符号一般为小写字母，只有单位名称来源于人名时，其符号的第一个字母大写；只有“升”的符号例外，可以用l。 例如：时间单位“秒”的符号是s，电导单位“西门子”的符号是s，压力、压强、应力的单位“帕斯卡”的符号是。 词头符号的字母，当其所表示的因数小于时，一律用小写体；而当大于或等于时，则用大写体。例如：特别注意区分词头符号y（）与y()，z( )与z（），p（）与p（ ），m（）与m()等。单位符号没有复数形式；不得附加任何其他标记或符号来表示量的特性或测量过程的信息。他不是所利用、略语。除正常语句结尾的标点符号外，词头或单位符号后都不加标点。#由两个以上单位由两个以上单位相乘构成的组合单位，相乘单位间可用乘点也可不用。但是，单位中文符号相乘时必须用乘点。例如：牛顿米的符号为nm或nm，但其中文符号应为牛米。（前述为读法，此处为写法，必须有乘点）相除的单位符号间用斜线表示或采用负指数。 例如：密度单位符号可以是kg/或kg，中文符号可以是千克/或千克。单位中分子为 1 时，只用负数幂。例如：用，而不用 1/。表示相除的斜线在一个单位中最多只有一条，除非采用括号能澄清其含义。 例如：用w/(km)，而不用w/k/m或w/km，也可用水平线表示相除。词头的符号与单位符号之间不得有间隙，也不加相乘的符号。口述单位符号时应使用单位名称而非字母名称。#例题例题在计量单位中,下列写法正确的有（ acd ）。a力矩的单位knm b力矩的单位nkmc比授能单位jkg d密度单位g/c e从实验室结果换算出的力矩为78 nkm例题一个平面角计量单位为,它也可表示为（ cd ）。a1分 b（180）rad c（1/60） d（10800）rad解析:因为可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位平面角与si单位的关系是：=（1/60）=（10800）rad 详见212页表5.24 。#例题例题在计量单位中, （acde）属于我国法定计量单位。a度（） b磅（1b） c分贝（db） d转每分（r/min） e海里（n mile）解析:因为除磅（1b）以外，平面角的单位度（）、级差的单位分贝（db）、旋转速度单位转每分（r/min）、长度的单位海里（n mile）都是可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位。#（三）法定计量单位和词头的使用规则（三）法定计量单位和词头的使用规则法定计量单位和词头的名称，一般适宜在口述和叙述性文字中使用。而符号用于一切需要简明表示单位的地方，也可用于叙述性文字之中。单位的名称与符号必须作为一个整体使用，不得拆开。 例如：摄氏度的单位符号为，20不得读成或写成“摄氏20度”或“20度”，而应读成“20摄氏度”，写成“20”。用词头构成倍数单位时，不得使用重叠词头。 例如：不得使用毫微米、微微法拉等。选用si单位的倍数单位，一般应使量的数值处于0.11000的范围内。例如：1.2n可以写成12kn；1401可以写成1.401k。#非十进制的单位非十进制的单位，不得使用词头构成倍数单位。亿（）、万（）不是词头，只按一般数词使用。只通过相乘构成的组合单位，词头通常加在组合单位中的第一个单位之前。 例如：力矩的单位knm，不宜写成nkm。只通过相除构成或通过乘和除构成的组合单位，词头通常加在分子中的第一个单位之前，分母中一般不用词头。 例如：摩尔内能单位kj/mol，不宜写成j/mmol。但质量的si单位kg不作为有词头的单位对待。当组合单位分母是长度、面积和体积单位时，按习惯和方便，分母中可以选用词头构成倍数单位。例如：密度的单位可以选g/。#例题例题下列关于计量单位的表述正确的是（ acd ）。a室内温度为300开氏度； b1nm= m=1m m；c加速度单位米每二次放秒的符号为m；d室内温度为25摄氏度； e从实验室结果换算出的力矩为78n.km。解析：b表述错误，倍数词头重叠；e.78n.km表述错误，力矩单位应为nm或n m。数词词头应在单位前,中文符号仅为牛米。1k(开尔文)272.15c#例题例题下列计量单位中，属于我国法定计量单位的有（bce ）。a公升； b海里； d亩； c小时； e公顷。例题表明测量仪器的计量特性与给定量的测量基准之间关系的一种代表等级顺序的框图，被称为（ ab ）。a量值溯源体系表； b量值溯源等级图；c测量仪器校准框图； d测量仪器鉴定框图。解析：详见p206页图5.11我国量值溯源体系原理图及定义说明。 第3节 测量仪器第3节 测量仪器第3节大纲要求掌握重点难点（说明：以下讲义用重点掌握重点熟悉重点了解：难点标识）（一）基本概念 1、测量仪器、测量设备的定义 2、测量仪器的分类（二）测量仪器的计量特性 1、测量仪器控制的概念 2、标称范围、量程和测量范围的概念 3、额定操作条件、极限条件和参考条件的概念 4、示值误差和最大允许误差的概念 5、灵敏度的概念 6、分辨力的概念 7、稳定性和漂移的概念三）测量仪器的选用原则（1、技术性 2、经济性）#一、测量仪器的基本概念讲义内容：一、测量仪器的基本概念（一）测量仪器的分类 单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具，称为测量仪器，又称计量器具。 使用以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知道的测量仪器称之为实物量具，简称量具。例如：砝码、量块、参考物质等。实物量具本身所复现或提供的是已知量值，即给定量。 测量仪器按其结构和功能特点可分为四种： 1）显示式测量仪器， 2）比较式测量仪器； 3）积分式测量仪器； 4）累积式测量仪器。按计量学用途或统一单位量值中的作用，测量仪器可分为测量基准、测量标准和工作用测量仪器三种。#（二）测量设备（二）测量设备 测量设备是为实现测量过程所必须的测量仪器、软件、测量标准、标准物质及辅助设备的组合。 辅助设备主要指本身不能给出量值而没有它又不能进行测量的设备，以及作为检验手段用的工具、工装、定位器、模具等。辅助设备有时会直接影响测量的准确可靠程度。 进行测量所必须的软件和资料，是指设备使用说明书、作业指导书以及有关测量程度文件等软件，也包括一些仪器本身的控制和测量程序。 测量设备是对测量所包括的硬件和软件的统称，对测量设备进行有效控制，是企业质量管理的重要内容。#例题例题对测量设备进行控制是企业质量管理的重要内容，这里测量设备是指（ d ）。a测量仪器 b量具 c参考物质 d进行测量所包括的硬件和软件统称解析：本题考核点是测量设备的概念。见p214（二）#二、测量仪器的计量特性二、测量仪器的计量特性 测量仪器的计量特性是指其影响结果的一些明显特征，其中包括测量范围、偏移、重复性、稳定性、分辨力、鉴别力和示值误差等。 为了保证测量要求，测量仪器必须符合规范要求的计量特性。 确定测量仪器的特性，并签发关于其法定地位的官方文件，称为测量仪器控制。包括对测量仪器的型式批准、检定、检验等。 目的是确定测量仪器的特性是否符合相关技术法规中规定的要求。型式批准是由政府计量行政部门做出的承认测量仪器的型式符合法定要求的决定。 检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检验是对使用中测量仪器进行监督的重要手段，其内容包括检查测量仪器检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后测量仪器是否遭到明显改动，以及其误差是否超过使用中最大允许误差等。#例题例题在测量仪器控制的运作中，属于检验的内容是（ bde ）。a出具鉴定证书 b检查测量仪器的检定标记或检定证书是否有效；c加标记 d检查检定后测量仪器是否遭受到明显改动；e检查测量仪器误差是否超过使用中的最大允许误差。解析：本题考核点是检验概念中的具体检验内容。见p215二#（一）标称范围、量程和测量范围（一）标称范围、量程和测量范围 1、示值范围是指测量仪器标尺装置所能指示的范围。例如：万用表刻度显示（0250）v，则示值范围为（0250）v。 2、测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围，称为标称范围。例如：万用表调整到500v档，示值范围为（0250）v，则其标称范围应为（0500）v 。标称范围一般用上限和下限说明，如果下限为零时，标称范围一般只用其上限来表示。 3、标称范围的上限与下限之差的绝对值，称为量程。例如：某温度计标称范围为（-3080），量程为 |80-（-30）|=110。#4、测量范围4、测量范围，也称为工作范围，是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围。 测量范围就是在正常工作条件下，能确保测量仪器规定准确度的被测量值的范围。有些测量仪器的测量范围与其标称范围相同，测量范围总是等于或小于标称范围。应正确区别和掌握以上四个概念。示值范围是指测量仪器标尺或显示装置所能指示的范围，可用标在标尺或显示器上的单位表示；标称范围是对测量仪器整体而言的，通常用被测量的单位表示；测量范围是指能保证规定准确度，使误差处于规定极限内的量值范围；量程是指标称范围的上限与下限之差的绝对值。例题测量仪器的量程是（ a ）两者有限之差的绝对值。a标称范围；b测量范围；c标尺范围；d工作范围例题测量仪器的标称范围上限与下限之差的模称为（ b ）。a测量范围 b量程 c标称范围 d最大允许误差#例题例题用一台万用表测量电阻器的电阻，使用的是100档，若万用表的刻度盘所显示的数范围为010.0,则该档下的标称范围为（ c ）。a0-10.0 b0-100 c0-1k d0-10k。例题测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围，称为（ c. ）。a. 量程 b. 测量范围 c. 标称范围 d. 工作范围#例题例题测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围，称为（ d ）。a. 量程 b. 标称范围 c. 参考范围 d. 测量范围（工作范围）例题测量仪器的标称范围与测量范围之间的关系为（ a ）。a. 标称范围大于等于测量范围 b. 标称范围小于测量范围 c.测量范围大于标称范围 d. 标称范围恒等于测量范围 #（二）额定操作条件、极限条件和参考条件（二）额定操作条件、极限条件和参考条件 1、额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件，也就是使测量仪器的规定计量特性处于给定级限内的使用条件。 2、测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定操作条件下运行所能承受的级端条件，称为极限条件。 3、参考条件是指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、比对时的使用条件，即标准工作条件，或称为标准条件。#注意正确区别和掌握以上三个概念注意正确区别和掌握以上三个概念。额定操作条件是指测量仪器的正常使用的条件，参考条件是为确定测量仪器本身计量性能所规定的标准条件，极限条件是仪器不受损坏和不降低准确度所允许的极端条件。在这三个条件中，参考条件的要求最严，额定操作条件则较宽，而极端条件的范围和额定值为最大。#例题例题在测量仪器的使用条件中，要求最严的是（ d ）。a. 额定工作条件 b. 极限工作条件 c. 正常工作条件 d. 参考工作条件#（三）示值误差和最大允许误差（三）示值误差和最大允许误差 示值就是由测量仪器所指示的被测量值。测量仪器的示值误差是测量仪器示值与对应的输入量的真值之差。 示值误差是测量仪器最主要的计量特性之一，本质上反映了测量仪器准确度的大小，即测量仪器给出接近于真值的响应的能力。示值误差大，则其准确度低；示值误差小，则其准确度高。 示值误差是相对真值而言的，由于真值不能确定，实际上使用标准仪器给出的约定真值或实际值替代。因此， 指示式测量的示值误差=示值-实际值；实物量具的示值误差=标称值-实际值。#例如例如：被检电流表的示值i为40a时，用标准电流表检定，其电流实际值i。=39a，则示值40a的误差为： =ii。=（4039）a=1a。 如：某工作玻璃器具容量标称值v为1000ml，经标准玻璃量具检定实际值为1005ml，量具示值误差为=v=（1000-1005）ml=-5 ml测量仪器示值误差，通常简称为测量仪器的误差，可用绝对误差形式表示，也可用相对误差形式表示。确定测量仪器示值误差的大小，是为了判定测量仪器是否合格，并获得其示值的修正值。#对给定的测量仪器对给定的测量仪器，由规范、规程等所允许的误差极限值，称为测量仪器的最大允许误差，简写为mpe，有时也称为测量仪器的允许误差限。 示值误差和最大允许误差均是对测量仪器本身而言的。最大允许误差是指技术规范（例如标准、检定规程、校准规范）所规定的允许的误差极限值，它是一个判定测量仪器合格与否的规定的要求；而示值误差则是指测量仪器某一示值的误差实际大小，它是通过检定、校准所得到的一个值或一组值，用以评价测量仪器是否满足最大允许误差的要求，从而判断其是否合格，或者根据实际需要提供修正值，以提高测量结果的准确度。#例题例题对给定的测量仪器，由规范、规程等所允许的误差极限值，称为（ d. ）。a. 绝对误差 b. 示值误差 c. 相对误差 d.最大允许误差（简写mpe）例题实物量具的（ b. ）是标称值与实际值之差。a. 绝对误差 b. 示值误差 c. 相对误差 d.最大允许误差#例题例题判定测量仪器合格与否是以（ c. ）作为规定的要求。a. 校准规范 b. 示值误差 c. 最大允许误差 d. 检定规程例题通过检定、校准所得到的一个值或一组值，用以评价测量仪器是否满足最大允许误差的要求，从而判断其是否合格，或根据实际需要提供修正值，以提高测量结果准确度，称为（ b ）。a. 校准 b. 示值误差 c. 最大允许误差 d. 检定#（四）灵敏度（四）灵敏度 测量仪器响应的变化除以对应激励变化，称为灵敏度。 灵敏度反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值（输出）变化的程度，如果被测量变化很小，而引起的示值改变（输出量）很大，则该测量仪器的灵敏度很高。 灵敏度是测量仪器重要的计量特性之一，其值应与测量目的相适应，并不是越高越好。#li例题测量仪器输出量的变化除以输入量的变化，称为（ a. ）。a. 灵敏度 b. 放大器 c. 分辨力 d. 变压器#（五）分辨力（五）分辨力 显示装置能有效辨别的最小的示值差，称为显示装置的分辨力。 分辨力是指显示装置中对其最小示值的辨别能力。模拟式显示装置的分辨力，通常为标尺分度值的一半；数字式显示装置，分辨力为末位数字的一个数码；半数字式显示装置，分辨力为末位数字的一个分度。分辨力高可以降低读数误差，从而减少由于读数误差引起的对测量结果的影响。#li例题如果被测量的变化很小，而引起的测量仪器的示值改变很大，则该测量仪器的（ c ）。a分辨率很高 b分辨率很低 c灵敏度很高 c灵敏度很低例题模拟式显示装置的分辨力，通常为（ d ）。a. 标尺分度值 b. 标尺分度值的13 c. 标尺分度值 的15 d. 标尺分度值的12例题数字式显示装置的分辨力为末位数字的（ d ）。a. 一个数码的12 b. 一个数码的13 c. 一个数码的15 d. 一个数码#（六）稳定性和漂移（六）稳定性和漂移 1、稳定性通常是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。 稳定性通常用以下两种方式定量地表征： 1）计量特性变化某个规定的量所经历的时间； 2）计量特性经过规定的时间所发生的变化量。 测量仪器稳定性是重要的计量特性之一。影响测量仪器稳定性的主要原因有元器件的老化、零部件的磨损，以及使用、储存、维护工作不细致所致。对测量仪器进行周期检定或定期校准是对其稳定性的一种考核。 2、漂移是测量仪器计量特性的慢变化。 漂移反映了在规定的条件下，测量仪器计量性随时间的慢变化。 漂移往往是由于温度、压力、湿度等外界变化所致，或由于仪器本身性能的不稳定所致。测量仪器使用前采取预热、预先在实验室内放置一段时间与室温等温，就是减少漂移的一些措施。#例题例题下列测量仪器计量特性可以定量表示的是（ bce ）。a测量准确度 b分辨率 c灵敏度 d稳定度 e示值误差例题测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力称为（ d ）。a灵敏度 b分辨力 c漂移 d稳定性 例题显示装置有效辨别的最小示值误差，称为显示装置的（ b ）。a灵敏度 b分辨力 c示值误差 d读数误差#例题例题可以用于测量仪器稳定性的定量表征的方式有（ bd ）。a测量仪器计量特性的慢变化；b计量特性变化某个规定的量所经历的时间；c测量仪器在规定的时间内的零点漂移；d计量特性经过规定的时间所发生的变化量。解析：稳定性通常用以上bd两种方式（时间值和变化量）定量地表征，而ac表示的是漂移的概念和示例。#二、测量仪器的选用原则二、测量仪器的选用原则选用测量仪器应从技术性和经济性出发，使测量仪器的计量特性适当地满足预定的要求，既要够用，又不过高。1、技术性选择仪器的最大允许误差时，通常应为测量对象所要求误差的1/31/5，若条件不许可，也可为1/2，此时测量结果置信水平会下降。选择仪器的测量范围应使其上限与被测值相差不大而又覆盖全部量值。还应注意灵敏度过低会影响准确度，过高难于及时达到平衡状态。在正常使用条件下，测量仪器的稳定性很重要，一般要求测量仪器具有高的可靠性；同时应注意仪器的额定操作条件和极限条件。此外应选用标准化、系列化、通用化的测量仪器，以便于安装、使用、维修和更换。2、经济性测量仪器的经济性是指该仪器的成本，它包括基本成本、安装成本及维护成本。应注意测量准确度的提高，通常伴随着成本的上升。#例题例题在选用测量仪器是，应遵循（ de ）。a测量不确定度越小越好 b灵敏度越高越好；c测量范围越大越好d最大允许误差为被测对象所要求误差的1315。e满足预定误差即可。例题测量控制体系的组成包括（ cd ）。a测量仪器的检定 b测量设备的校准c测量设备的计量确认 d测量过程实施的控制第四节 测量结果第四节 测量结果第4节大纲要求掌握重点难点（说明：以下讲义用重点掌握重点熟悉重点了解：难点标识） （一）测量结果、测量误差及测量结果的修正 1、测量误差的概念 2、系统误差和随机误差的概念 3、测量结果修正的方法（二）测量准确度 1、测量准确度、正确度和精密度的概念及其表示 2、测量重复性和再现性的概念及其表示3、测量重复性和再现性的区别 #一、测量结果、测量误差及测量结果的修正讲义内容：一、测量结果、测量误差及测量结果的修正（一）测量结果测量结果是按规定的测量程序所获得的量值。测量结果可以是观测值本身，也可以是根据几个观测值通过计算的结果。例如一组观测值的平均数、中位数等。测量结果可以要求按适用的标准进行修正，如气体体积按标准温度和压力进行的修正。 #（二）测量误差（二）测量误差 测量结果与真值的差称为测量误差，简称误差。测量结果是人们对被测量的认识结果，测量结果不仅与量的本身有关，而且与测量方法、测量程序、测量环境与条件密切相关。而被测量的真值是与被测量的定义一致的某个值，只是一个理论上的概念。它只有通过完善或完美无缺的测量才能得到。测量真值本质上是不能确定的，是无法确切获得的。因此在实际使用时需要用约定真值，或接受参照值来代替。约定真值是对于给定目的，赋予一个量的可用于替代其真值的值。由于约定真值和真值充分接近，可以认为约定真值和真值的差可以忽略。例如可以将通过校准或检定得出的特定量的值，或由更高准确度等级的测量仪器测得或由多次反复测量的结果所确定的值作为约定真值。 #接受参照值则是用作接受参照值则是用作比较的经协商同意的标准值，它可是基于科学原理的理论值或确定值，或基于一些国家或国际组织的试验工作的指定值或认证值。也可基于科学或工程组织赞助下合作试验工作中的同意值或认证值。测量误差往往是由若干个分量组成的，这些分量按其特性通常分为随机误差和系统误差两大类。所以测量误差是各个分量的代数和。即：误差=测量结果-真值=（测量结果-总体均值）+（总体均值-真值）=随机误差+系统误差测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的平均值之差，称为随机误差。 #随机误差来源于影响量的变化随机误差来源于影响量的变化，是不可预知的或随机的，它会引起被测量重复观测值的变化，称之为“随机效应”。正是随机效应导致了重复观测中的分散