第1章测量的基本原理PPT讲稿.ppt

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1、第第1章测量的基本原章测量的基本原理理第1页，共109页，编辑于2022年，星期一课程简介课程简介uu第第第第一一一一部部部部分分分分测测测测量量量量总总总总论论论论及及及及误误误误差差差差理理理理论论论论，介介介介绍绍绍绍测测测测量量量量的的的的基基基基本本本本概概概概念念念念、技技技技术术术术方方方方法及系统组成，误差理论和数据处理等。法及系统组成，误差理论和数据处理等。法及系统组成，误差理论和数据处理等。法及系统组成，误差理论和数据处理等。uu第二部分第二部分第二部分第二部分基本电参量测量基本电参量测量基本电参量测量基本电参量测量，包括频率、电压、阻抗等。，包括频率、电压、阻抗等。，包括

2、频率、电压、阻抗等。，包括频率、电压、阻抗等。uu第第第第三三三三部部部部分分分分时时时时域域域域测测测测量量量量，以以以以示示示示波波波波器器器器为为为为背背背背景景景景介介介介绍绍绍绍时时时时域域域域信信信信号号号号波波波波形形形形的的的的采采采采集、显示及应用技术。集、显示及应用技术。集、显示及应用技术。集、显示及应用技术。uu第第第第四四四四部部部部分分分分频频频频域域域域测测测测量量量量，重重重重点点点点讨讨讨讨论论论论频频频频域域域域中中中中的的的的信信信信号号号号频频频频谱谱谱谱和和和和网网网网络络络络性性性性能能能能的的的的测测测测量，介绍测量激励信号源的基本工作原理。量，介绍

3、测量激励信号源的基本工作原理。量，介绍测量激励信号源的基本工作原理。量，介绍测量激励信号源的基本工作原理。uu第第第第五五五五部部部部分分分分数数数数域域域域测测测测量量量量，介介介介绍绍绍绍数数数数字字字字系系系系统统统统的的的的基基基基本本本本测测测测量量量量原原原原理理理理和和和和方方方方法法法法，包包包包括括括括数数数数字字字字信信信信号号号号的的的的产产产产生生生生、逻逻逻逻辑辑辑辑分分分分析析析析、可可可可测测测测性性性性设设设设计计计计及及及及数数数数字字字字系系系系统统统统测试的典型实例。测试的典型实例。测试的典型实例。测试的典型实例。uu第第第第六六六六部部部部分分分分测测测

4、测量量量量系系系系统统统统集集集集成成成成，阐阐阐阐述述述述组组组组建建建建测测测测量量量量系系系系统统统统的的的的硬硬硬硬件件件件平平平平台台台台、软软软软件件件件平台、总线标准、通信技术等。平台、总线标准、通信技术等。平台、总线标准、通信技术等。平台、总线标准、通信技术等。第2页，共109页，编辑于2022年，星期一u本章阐述测量学科的丰富内涵。本章阐述测量学科的丰富内涵。u介绍测量、计量的基本概念，即它们的意义、内介绍测量、计量的基本概念，即它们的意义、内容、特点及应用。容、特点及应用。u讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问讨论测量原理、测量方法和测量系统中的共性问题。题。u分别从

5、信息获取的广义概念和量值比较的狭义概分别从信息获取的广义概念和量值比较的狭义概念上，阐述测量的基本原理；念上，阐述测量的基本原理；u从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环从实现测量原理的变换、比较、处理和显示等环节中，阐述电子测量的基本技术节中，阐述电子测量的基本技术。第第1 1章章 测量的基本原理测量的基本原理 第3页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1 1.1 测量的基本概念测量的基本概念u1.1.1 1.1.1 测量的意义测量的意义 日常生活中处处离不开测量。日常生活中处处离不开测量。日常生活中处处离不开测量。日常生活中处处离不开测量。科学的进步和发展离不开测量，科学的进步和

6、发展离不开测量，科学的进步和发展离不开测量，科学的进步和发展离不开测量，离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。没有望远镜就没有天没有望远镜就没有天文学，没有显微镜就文学，没有显微镜就没有细胞学，没有指没有细胞学，没有指南针就没有航海事业南针就没有航海事业 第4页，共109页，编辑于2022年，星期一 1.1.1 1.1.1 测量的意义测量的意义（续）（续）（续）（续）生产发展离不开测量生产发展离不开测量生产发展离不开测量生产发展离不开测量 农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，

7、就产生了长农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量 例如，一个大型钢

8、铁厂需要约例如，一个大型钢铁厂需要约例如，一个大型钢铁厂需要约例如，一个大型钢铁厂需要约2 2 2 2万个测量点。万个测量点。万个测量点。万个测量点。在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身

9、、受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。第5页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.2 1.1.2 测量的定义测量的定义 u1.1.狭义测量的定义狭义测量的定义测量是为了测量是为了测量是为了测量是为了确定被测对象的量值确定被测对象的量值确定被测对象的量值确定被测对象的量值而进行的实验过程。而进行的实验过程。而进行的实验过程。而进行的实验过程。在在在在测测测测量

10、量量量过过过过程程程程中中中中，人人人人们们们们借借借借助助助助专专专专门门门门的的的的设设设设备备备备，把把把把被被被被测测测测对对对对象象象象直直直直接接接接或或或或间间间间接接接接地地地地与与与与同同同同类类类类已已已已知知知知单单单单位位位位进行进行进行进行比较比较比较比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。，取得用数值和单位共同表示的测量结果。，取得用数值和单位共同表示的测量结果。，取得用数值和单位共同表示的测量结果。测量结果测量数值测量结果测量数值.测量单位测量单位，即：即：第6页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.2 1.1.2 测量的基本概念测量的基本概念（续）（续

11、）（续）（续）u测量的内涵测量的内涵 测量对象测量对象测量对象测量对象：被测客体中的相应的量值信息；：被测客体中的相应的量值信息；：被测客体中的相应的量值信息；：被测客体中的相应的量值信息；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量过程测量过程测量过程测量过程:通过实验去认识对象的过程。通过实验去认识对象的过程。通过实验去认识对象的过程。通过实验去认识对象的过程。测量方法测量方法测量方法测量方法：比较；：比较；：比较；：比较；A.A.A.A.直接比较直接比较直接比较直接比较

12、 B.B.B.B.间接比较；间接比较；间接比较；间接比较；C.C.C.C.需要测量仪器。需要测量仪器。需要测量仪器。需要测量仪器。测量标准测量标准测量标准测量标准：同类已知单位。：同类已知单位。：同类已知单位。：同类已知单位。测量结果测量结果测量结果测量结果：最终能表示给测量主体（人）。：最终能表示给测量主体（人）。：最终能表示给测量主体（人）。：最终能表示给测量主体（人）。第7页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.2 1.1.2 测量的定义测量的定义（续）（续）（续）（续）被测物体的重量等于标被测物体的重量等于标准砝码的重量准砝码的重量被被测测物物体体的的重重量量从从度度盘盘上上读

13、读数数，因因为为，弹弹簧簧秤秤度度盘盘上上的的刻刻度度是是事事先与标准量进行比较的结果。先与标准量进行比较的结果。第8页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.2 1.1.2 测量的定义测量的定义（续）（续）（续）（续）u2.2.广义测量的定义广义测量的定义广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测而且还

14、包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。量。量。量。例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。源测定、卫星定位等。源测定、卫星定位等。源测定、卫星定位等。而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的还可以用二维或多维的图形、

15、图像来显示被测对象的还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。属性特征、空间分布、拓朴结构等。属性特征、空间分布、拓朴结构等。属性特征、空间分布、拓朴结构等。广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和信息识别两个环节。感知和信息识别两个环节。感知和信息识别两个环节。感知和信息识别两个环节。第9页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量

16、的基本要素测量的基本要素u1.1.测量的基本要素测量的基本要素被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境测量环境 第10页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）第11页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）u2.2.测量过程测量过程基本要素之间的互动关系基本要素之间的互动关系 论证阶段论证阶段论证阶段论证阶段:测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被

17、测测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方案。的测试方案。的测试方案。的测试方案。设计阶段设计阶段设计阶段设计阶段*选择测试仪器，组建测试系统。选择测试仪器，组建测试系统。选择测试仪器，组建测试系统。选择测试仪器，组建测试系统。*制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）制定出测试策略（测量算法）和操

18、作步骤（测试程序）制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）实施阶段实施阶段实施阶段实施阶段*对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据和时序完成测量过程，取得测量数据和时序完成测量过程，取得测量数据和时序完成测量过程，取得测量数据;*分析测量误差并显示测量出结果。分析测量误差并显示测量出结果。分析测量误差并显示测量出结果。分析测量误差并显示测量出结果。第12页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3

19、 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）第13页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）u3.3.被测对象被测对象信息信息广广广广义义义义的的的的测测测测量量量量是是是是信信信信息息息息的的的的获获获获取取取取，信信信信息息息息反反反反映映映映了了了了事事事事物物物物的的的的运运运运动动动动的的的的状状状状态态态态及其变化方式。及其变化方式。及其变化方式。及其变化方式。u4.4.测量仪器系统测量仪器系统量具和仪器量具和仪器测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等。测量仪器系统包括量具、测

20、试仪器、测试系统及附件等。测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等。测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等。u5.5.测量的主体测量的主体测量人员测量人员手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成自自自自动动动动：测测测测量量量量主主主主体体体体交交交交给给给给智智智智能能能能设设设设备备备备（计计计计算算算算机机机机等等等等）完完完完成成成成，但但但但测测测测量量量量策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计

21、好。策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。u6.6.测试技术测试技术测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。第14页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）u7.7.测量环境测量环境uu测量环境是指测量环境是指测量环境是指测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一测量过程中人员、对象和仪

22、器系统所处空间的一测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。切物理和化学条件的总和。切物理和化学条件的总和。切物理和化学条件的总和。uu测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，测量环境包括温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载

23、阻抗、地磁场、雷霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数值、范围及其变化。电等）的数值、范围及其变化。电等）的数值、范围及其变化。电等）的数值、范围及其变化。第15页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）u环境对测量的影响环境对测量的影响uuA.A.A.A.环环环环境境境境对对对对被被被被测测测测对对对对象象象象的的的的影影影影响响响响：某某某某些些些些被被被被测测测测对对对对象象象象客客客客体体体体（如如如如器器器器件件件件、电电电电路路路路或或或或系系系系统统统统）的的的的性性性性能能能

24、能特特特特性性性性对对对对环环环环境境境境变变变变化化化化较较较较为为为为敏敏敏敏感感感感或或或或非非非非常常常常敏敏敏敏感感感感，因因因因此此此此，原原原原则则则则上上上上测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。测量应在被测对象的正常或额定工作条件下进行。uuB.B.B.B.环环环环境境境境对对对对仪仪仪仪器器器器系系系系统统统统的的的的影影影影响响响响：环环环环境境境境可可可可能能能能直直直直接接接接或或或或间间间间接接接接地地地地影影影影响响响响到到到到仪仪仪仪器器器器系系系系统统统统本本本本身身

25、身身的的的的某某某某个个个个工工工工作作作作特特特特性性性性，进进进进而而而而影影影影响响响响测测测测量量量量结结结结果果果果，造造造造成成成成测测测测量量量量误误误误差差差差。特特特特别别别别是是是是某某某某些些些些测测测测量量量量器器器器具具具具的的的的量量量量程程程程广广广广、频频频频段段段段宽宽宽宽，而而而而内内内内部部部部的的的的元元元元器器器器件件件件数数数数目目目目甚甚甚甚多多多多，且且且且对对对对外外外外界界界界影影影影响响响响相相相相当当当当敏敏敏敏感感感感，错错错错综综综综复复复复杂杂杂杂的的的的影影影影响响响响量量量量所所所所产产产产生生生生的的的的不不不不良良良良效效效

26、效应应应应有有有有时时时时会会会会成成成成为测量的严重问题。为测量的严重问题。为测量的严重问题。为测量的严重问题。uuC.C.C.C.环环环环境境境境对对对对测测测测量量量量人人人人员员员员的的的的影影影影响响响响：高高高高温温温温、严严严严寒寒寒寒、潮潮潮潮湿湿湿湿、闷闷闷闷气气气气、嘈嘈嘈嘈杂杂杂杂、照照照照明明明明不不不不适适适适当当当当等等等等不不不不良良良良工工工工作作作作环环环环境境境境，会会会会对对对对测测测测量量量量人人人人员员员员的的的的身身身身心心心心产产产产生生生生不不不不良良良良影影影影响响响响，从从从从而而而而引起不同程度的人身误差乃至差错。引起不同程度的人身误差乃至

27、差错。引起不同程度的人身误差乃至差错。引起不同程度的人身误差乃至差错。第16页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3 测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）u应应采采取取适适当当的的控控制制措措施施，尽尽量量减减少少由由于于环环境境影影响响而产生的误差。而产生的误差。u恒温、恒湿、稳压和防震。恒温、恒湿、稳压和防震。u抗抗干干扰扰、防防噪噪声声的的措措施施，如如接接地地、屏屏蔽蔽、隔隔离离、滤波等。滤波等。u仪器应能仪器应能尽量适应恶劣环境和大范围变化环境尽量适应恶劣环境和大范围变化环境。第17页，共109页，编辑于2022年，星期一1.1.3 1.1.3

28、测量的基本要素测量的基本要素（续）（续）（续）（续）u仪器以工作环境条件的不同要求分为三组：仪器以工作环境条件的不同要求分为三组：I I I I组组组组：良良良良好好好好的的的的环环环环境境境境条条条条件件件件，温温温温度度度度+10+10+10+10+35+35+35+35o o o oC C C C，相相相相对对对对湿湿湿湿度度度度80%80%80%80%（在（在（在（在35353535o o o oC C C C上），只允许有轻微的振动。上），只允许有轻微的振动。上），只允许有轻微的振动。上），只允许有轻微的振动。IIIIIIII组组组组：一一一一般般般般的的的的环环环环境境境境条条条条

29、件件件件，温温温温度度度度10101010+40+40+40+40o o o oC C C C，相相相相对对对对湿湿湿湿度度度度80%80%80%80%（在（在（在（在40404040o o o oC C C C上），允许一般的振动和冲击。上），允许一般的振动和冲击。上），允许一般的振动和冲击。上），允许一般的振动和冲击。IIIIIIIIIIII组组组组：恶恶恶恶劣劣劣劣的的的的环环环环境境境境条条条条件件件件，温温温温度度度度40404040+55+55+55+55o o o oC C C C，相相相相对对对对湿湿湿湿度度度度90%90%90%90%（在在在在35353535o o o oC

30、 C C C上上上上），允允允允许许许许频频频频繁繁繁繁的的的的搬搬搬搬动动动动和和和和运运运运输输输输中中中中受受受受到到到到较较较较大大大大的冲击和振动。的冲击和振动。的冲击和振动。的冲击和振动。uI I组组高精度计量用仪器高精度计量用仪器uIIII组组通用仪器通用仪器uIIIIII组组野外、机载等仪器野外、机载等仪器第18页，共109页，编辑于2022年，星期一 1 12 2 计量的基本概念计量的基本概念uu1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 计量的定义和意义计量的定义和意义计量的定义和意义计量的定义和意义为为为为使使使使在在在在不不不不同同同同的的的的地地地地方方方方，用用

31、用用不不不不同同同同的的的的手手手手段段段段测测测测量量量量同同同同一一一一量量量量时时时时，所所所所得得得得的的的的结果一致，就要求结果一致，就要求结果一致，就要求结果一致，就要求统一的单位、基准、标准和测量器具统一的单位、基准、标准和测量器具统一的单位、基准、标准和测量器具统一的单位、基准、标准和测量器具。u1.1.计量的定义计量的定义计计计计量量量量是是是是一一一一种种种种特特特特殊殊殊殊形形形形式式式式的的的的测测测测量量量量，它它它它把把把把被被被被测测测测量量量量与与与与国国国国家家家家计计计计量量量量部部部部门门门门作作作作为为为为基基基基准准准准或或或或标标标标准准准准的的的的

32、同同同同类类类类单单单单位位位位量量量量进进进进行行行行比比比比较较较较，以以以以确确确确定定定定合合合合格格格格与与与与否否否否，并给出具有法律效力的并给出具有法律效力的并给出具有法律效力的并给出具有法律效力的检定证书检定证书检定证书检定证书。计计计计量量量量是是是是利利利利用用用用技技技技术术术术和和和和法法法法制制制制手手手手段段段段实实实实现现现现单单单单位位位位统统统统一一一一和和和和量量量量值值值值准准准准确确确确可可可可靠靠靠靠的测量。的测量。的测量。的测量。uu计量的三个主要特征是计量的三个主要特征是计量的三个主要特征是计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性统一性、准确性和

33、法制性统一性、准确性和法制性统一性、准确性和法制性。计计计计量量量量包包包包含含含含了了了了为为为为达达达达到到到到统统统统一一一一和和和和准准准准确确确确一一一一致致致致所所所所进进进进行行行行的的的的全全全全部部部部活活活活动动动动，如如如如单单单单位位位位的的的的统统统统一一一一、基基基基准准准准和和和和标标标标准准准准的的的的建建建建立立立立、进进进进行行行行量量量量值值值值传传传传递递递递、计计计计量量量量监监监监督管理、测量方法及其手段的研究等。督管理、测量方法及其手段的研究等。督管理、测量方法及其手段的研究等。督管理、测量方法及其手段的研究等。第19页，共109页，编辑于2022

34、年，星期一1.2.1 1.2.1 计量的定义和意义计量的定义和意义（续）（续）（续）（续）u2.2.计量与测量的关系计量与测量的关系测量发展的客观需要才出现了计测量发展的客观需要才出现了计量。量。测量是计量应用的重要途径。测量是计量应用的重要途径。没有测量，计量将失去价值没有测量，计量将失去价值为了保证测量结果的准确性，必为了保证测量结果的准确性，必须定期对仪器进行检定和校准，须定期对仪器进行检定和校准，这个过程就是计量。这个过程就是计量。u计量的任务是确定测量结果的可计量的任务是确定测量结果的可靠性。靠性。u计量是测量的基础和依据。计量是测量的基础和依据。u没有计量，也谈不上测量。没有计量，

35、也谈不上测量。u计量和测量相互配合，才能计量和测量相互配合，才能在国民经济各个领域发挥重要在国民经济各个领域发挥重要作用。作用。u计计量量工工作作是是国国民民经经济济中中一一项项极极为为重重要要的的技技术术基基础础工工作作，它它在在工工农农业业生生产产、科科学学技技术术、国国防防建建设设以以及及人人民民生生活活等等各各个个方面起着技术保证和技术监督的作用。方面起着技术保证和技术监督的作用。第20页，共109页，编辑于2022年，星期一122单位和单位制单位和单位制uu根据定义而令系数为根据定义而令系数为根据定义而令系数为根据定义而令系数为1 1 1 1的量称为单位。的量称为单位。的量称为单位。

36、的量称为单位。uu单位是表征测量结果的重要组成部分，单位是表征测量结果的重要组成部分，单位是表征测量结果的重要组成部分，单位是表征测量结果的重要组成部分，又是对两个同类量值进行比较的基础。又是对两个同类量值进行比较的基础。又是对两个同类量值进行比较的基础。又是对两个同类量值进行比较的基础。英呎feetfeet第21页，共109页，编辑于2022年，星期一122单位和单位制单位和单位制（续）（续）（续）（续）u19601960年年第第十十一一届届国国际际计计量量大大会会上上正正式式通通过过国国际际单位制单位制SISI。u19841984年年2 2月月国国务务院院颁颁布布了了中中华华人人民民共共和

37、和国国法法定定计计量量单单位位，决决定定我我国国法法定定计计量量单单位位以以国国际际单单位制为基础。位制为基础。uSISI有有7 7个基本单位个基本单位第22页，共109页，编辑于2022年，星期一122单位和单位制单位和单位制（续）（续）（续）（续）u1.1.国际单位制（国际单位制（SISI）的组成）的组成国际单位制基本单位国际单位制基本单位国际单位制基本单位国际单位制基本单位 第23页，共109页，编辑于2022年，星期一122单位和单位制单位和单位制（续）（续）（续）（续）uu国国国国际际际际单单单单位位位位制制制制是是是是由由由由国国国国际际际际单单单单位位位位制制制制单单单单位位位位

38、、国国国国际际际际单单单单位位位位制制制制词词词词头头头头和和和和国国国国际际际际单单单单位位位位制制制制的十进倍数单位三部分组成。的十进倍数单位三部分组成。的十进倍数单位三部分组成。的十进倍数单位三部分组成。uu国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。国际单位制词头表示使单位增大或缩小的十进倍数。例：例：例：例：5.4X5.4X1010-9-9s s=5.4=5.4nsns 第24页，共109页，编辑于2022年，星期一123基准和标准基准和标准u1.1.基准基准基基基基准准准准用用用用来来来来

39、复复复复现现现现某某某某一一一一基基基基本本本本测测测测量量量量单单单单位位位位的的的的量量量量值值值值，只只只只用用用用于于于于鉴鉴鉴鉴定定定定各种量具的精度，不直接参加测量。各种量具的精度，不直接参加测量。各种量具的精度，不直接参加测量。各种量具的精度，不直接参加测量。uu(1)(1)(1)(1)一级基准一级基准一级基准一级基准，又称主基准和国家基准，又称主基准和国家基准，又称主基准和国家基准，又称主基准和国家基准具有最高水平的基准。一个国家只有一个。具有最高水平的基准。一个国家只有一个。具有最高水平的基准。一个国家只有一个。具有最高水平的基准。一个国家只有一个。uu(2)(2)(2)(2

40、)二级基准二级基准二级基准二级基准，又称副基准，又称副基准，又称副基准，又称副基准副副副副基基基基准准准准的的的的量量量量值值值值精精精精度度度度由由由由主主主主基基基基准准准准确确确确定定定定，用用用用以以以以代代代代替替替替主主主主基基基基准准准准向向向向下传递或代替主基准参加国际比对下传递或代替主基准参加国际比对下传递或代替主基准参加国际比对下传递或代替主基准参加国际比对 uu(3)(3)(3)(3)三级基准三级基准三级基准三级基准，又称工作基准，又称工作基准，又称工作基准，又称工作基准工工工工作作作作基基基基准准准准用用用用来来来来直直直直接接接接向向向向下下下下属属属属标标标标准准准

41、准量量量量具具具具进进进进行行行行量量量量值值值值传传传传递递递递，用用用用以检定下属计量标准量具的精确度。以检定下属计量标准量具的精确度。以检定下属计量标准量具的精确度。以检定下属计量标准量具的精确度。第25页，共109页，编辑于2022年，星期一123基准和标准基准和标准（续）（续）（续）（续）2.2.标准标准u根根据据工工作作基基准准复复现现出出不不同同等等级级的的便便于于经经常常使使用用的的计量标准量具或仪器计量标准量具或仪器，简称标准。，简称标准。u计计量量标标准准的的准准确确度度等等级级在在工工作作基基准准之之下下，工工作作计计量器具之上。量器具之上。u按按精精度度高高低低又又分分

42、为为一一级级标标准准、二二级级标标准准和和三三级级标标准。准。u通通过过这这些些标标准准经经常常性性地地对对日日常常工工作作仪仪器器进进行行检检定定，确定其量值的精确度大小。确定其量值的精确度大小。u除标准器具外，还有标准物质。除标准器具外，还有标准物质。第26页，共109页，编辑于2022年，星期一123基准和标准基准和标准（续）（续）（续）（续）u3.3.几个术语几个术语u（1 1）计计量量器器具具：凡凡凡凡是是是是能能能能用用用用以以以以直直直直接接接接或或或或间间间间接接接接测测测测出出出出被被被被测测测测对对对对象象象象量量量量值值值值的的的的量量量量具具具具、计计计计量量量量仪仪仪

43、仪器器器器和和和和计计计计量量量量装装装装置置置置都都都都统统统统称称称称为为为为计计计计量量量量器器器器具具具具。计计计计量量量量器器器器具具具具按按按按作作作作用用用用可可可可分为计量基准、计量标准和工作计量器具三类。分为计量基准、计量标准和工作计量器具三类。分为计量基准、计量标准和工作计量器具三类。分为计量基准、计量标准和工作计量器具三类。u（2 2）计计量量标标准准器器具具：准准准准确确确确度度度度低低低低于于于于计计计计量量量量基基基基准准准准，用用用用于于于于检检检检定定定定计计计计量标准或工作计量器具的计量器具。量标准或工作计量器具的计量器具。量标准或工作计量器具的计量器具。量标

44、准或工作计量器具的计量器具。u（3 3）工工作作计计量量器器具具：工工工工作作作作岗岗岗岗位位位位上上上上使使使使用用用用，不不不不用用用用于于于于进进进进行行行行量量量量值值值值传传传传递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。第27页，共109页，编辑于2022年，星期一123基准和标准基准和标准（续）（续）（续）（续）u（4 4）比比对对：在在在在规规规规定定定定条条条条件件件件下下下下，对对对对相相相相同同同同准准准准确确确确度度度度等等等等级级级级的的

45、的的同同同同类类类类基基基基准准准准、标标标标准准准准或或或或工工工工作作作作计计计计量量量量器器器器之之之之间间间间的的的的量量量量值值值值进进进进行行行行比比比比较较较较，其其其其目目目目的的的的是是是是考考考考核量值的一致性。核量值的一致性。核量值的一致性。核量值的一致性。u（5 5）检检定定：是是是是用用用用高高高高一一一一等等等等级级级级准准准准确确确确度度度度的的的的计计计计量量量量器器器器具具具具对对对对低低低低一一一一等等等等级级级级的的的的计计计计量量量量器器器器具具具具进进进进行行行行比比比比较较较较，以以以以达达达达到到到到全全全全面面面面评评评评定定定定被被被被检检检检

46、计计计计量量量量器器器器具具具具的的的的计计计计量量量量性性性性能能能能是是是是否否否否合合合合格格格格的的的的目目目目的的的的。一一一一般般般般要要要要求求求求计计计计量量量量标标标标准准准准的的的的准准准准确确确确度度度度为为为为被被被被检检检检者者者者的的的的1/31/31/31/3到到到到1/101/101/101/10。u（6 6）校校准准：校校校校准准准准是是是是指指指指被被被被校校校校的的的的计计计计量量量量器器器器具具具具与与与与高高高高一一一一等等等等级级级级的的的的计计计计量量量量标标标标准准准准相相相相比比比比较较较较，以以以以确确确确定定定定被被被被校校校校计计计计量量

47、量量器器器器具具具具的的的的示示示示值值值值误误误误差差差差（有有有有时时时时也也也也包包包包括括括括确确确确定被校器具的其他计量性能）的全部工作。定被校器具的其他计量性能）的全部工作。定被校器具的其他计量性能）的全部工作。定被校器具的其他计量性能）的全部工作。u（7 7）量量值值的的传传递递：指指指指一一一一个个个个物物物物理理理理量量量量单单单单位位位位通通通通过过过过各各各各级级级级基基基基准准准准、标标标标准准准准及及及及相相相相应应应应的的的的辅辅辅辅助助助助手手手手段段段段准准准准确确确确地地地地传传传传递递递递到到到到日日日日常常常常工工工工作作作作中中中中所所所所使使使使用用用

48、用的的的的测测测测量量量量仪仪仪仪器、量具，以保证量值统一的全过程。器、量具，以保证量值统一的全过程。器、量具，以保证量值统一的全过程。器、量具，以保证量值统一的全过程。第28页，共109页，编辑于2022年，星期一1.2.4测量基准的权威性和相对性测量基准的权威性和相对性1.1.基准的权威性基准的权威性基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最先进。基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最先进。基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最先进。基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最先进。原原原原器器器器基基基基准准准准自自自自身身身身也也也也会会会会随随随随时时时时间间间间、地地地地点点点点、环环环环境

49、境境境条条条条件件件件而而而而变变变变化化化化，甚甚甚甚至会损坏，会失传。至会损坏，会失传。至会损坏，会失传。至会损坏，会失传。从现代科学的观点来看，最好的基准是原子基准。从现代科学的观点来看，最好的基准是原子基准。从现代科学的观点来看，最好的基准是原子基准。从现代科学的观点来看，最好的基准是原子基准。2.2.基准的相对性基准的相对性一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平和科学水平一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平和科学水平一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平和科学水平一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平和科学水平 例例例例：以以以以太太太太阳阳阳阳为为为为基基基基准准准准，时

50、时时时间间间间测测测测量量量量的的的的精精精精确确确确度度度度1 1 1 1天天天天内内内内可可可可达达达达到到到到1 1 1 1秒秒秒秒钟钟钟钟。而而而而目目目目前前前前铯铯铯铯原原原原子子子子钟钟钟钟的的的的计计计计时时时时精精精精确确确确度度度度在在在在三三三三百百百百万万万万年年年年内内内内也也也也不不不不超超超超过过过过1 1 1 1秒。秒。秒。秒。第29页，共109页，编辑于2022年，星期一1.2.4测量基准的权威性和相对性测量基准的权威性和相对性（续）（续）（续）（续）第30页，共109页，编辑于2022年，星期一1.2.5测量标准的传递测量标准的传递自上而下逐级传递自上而下逐