(精品)计量基础知识(中级).ppt

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1、全国质量专业技术人员职业资格考试全国质量专业技术人员职业资格考试计量基础计量基础南京市质量技术监督技术咨询服务中心南京市质量技术监督技术咨询服务中心授课：鲁凯授课：鲁凯考题分布考题分布 计量基础计量基础年度年度总分总分计量基础知识计量基础知识 卷面百分比卷面百分比20042004200200分分4242分分212120052005170170分分3232分分191920062006170170分分2929分分1717真题类型真题类型20042004年年20052005年年20062006年年基本概念基本概念3 32 21 1计量单位计量单位7 73 34 4测量仪器测量仪器5 54 42 2测

2、量结果测量结果1 11 11 1测量误差和测量不确定度测量误差和测量不确定度9 910109 9测量控制体系测量控制体系0 00 00 0计量基础计量基础第一节第一节 基本概念基本概念第二节第二节 计量单位计量单位第三节第三节 测量仪器测量仪器第四节第四节 测量结果测量结果第五节第五节 测量误差和测量不确定度测量误差和测量不确定度第六节第六节 测量控制体系测量控制体系一、计量的内容、分类和特点一、计量的内容、分类和特点（一）计量的内容（一）计量的内容计量：是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。计量：是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。计量学：是关于测量的科学，它涵盖测量理论和实践的各个方

3、面。计量学：是关于测量的科学，它涵盖测量理论和实践的各个方面。计量管理：是为经济而有效地满足社会对测量的需要而进行的一项法制、技计量管理：是为经济而有效地满足社会对测量的需要而进行的一项法制、技术和管理方面的有组织的活动。术和管理方面的有组织的活动。计量的内容：包括六个方面。计量的内容：包括六个方面。（1）计量单位与单位制；）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）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；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；）量值传递与溯源，包括检定

4、、校准、测试、检验与检测；（4）物理常量、材料与物质特性的测定；）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；）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。）计量管理，包括计量保证与计量监督等。一、计量的内容、分类和特点一、计量的内容、分类和特点（二）计量的分类（二）计量的分类（1）科学计量：是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究，它通常）科学计量：是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究，它通常采用最新的科技成果来准确定义和实现计量单位，并为最新的科技发采用最新的科技成果来准确定义和实现计量单位，并为最新的科技发展

5、提供可靠的测量基础。展提供可靠的测量基础。（2）工程计量：又称工业计量，是指各种工程、工业、企业中的实用计）工程计量：又称工业计量，是指各种工程、工业、企业中的实用计量。随着产品技术含量提高和复杂性的增大，为保证经济贸易全球化量。随着产品技术含量提高和复杂性的增大，为保证经济贸易全球化所必需的一致性和互换性，它已成为生产过程控制不可缺少的环节。所必需的一致性和互换性，它已成为生产过程控制不可缺少的环节。（3）法制计量：法制计量是指由政府或授权机构根据法制、技术和行政）法制计量：法制计量是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，其目的主要是保证与贸易的需要进行

6、强制管理的一种社会公用事业，其目的主要是保证与贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测、资源控制、社会管理等有关结算、安全防护、医疗卫生、环境监测、资源控制、社会管理等有关的测量工作的公正性和可靠性。的测量工作的公正性和可靠性。一、计量的内容、分类和特点一、计量的内容、分类和特点（三）计量的特点（三）计量的特点（1）准确性：是指测量结果与被测量真值的一致程度。）准确性：是指测量结果与被测量真值的一致程度。（2）一致性：测量结果应是可重复、可再现（复现）、可）一致性：测量结果应是可重复、可再现（复现）、可比较的。比较的。（3）溯源性：是指任何一个测量结果或测量标准的值，都）溯源性：是指任何一个测量

7、结果或测量标准的值，都能通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，与测量能通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，与测量基准联系起来的特性。基准联系起来的特性。（4）法制性：是指计量必需的法制保障方面的特性。）法制性：是指计量必需的法制保障方面的特性。二、计量的法律法规二、计量的法律法规（一）（一）中华人民共和国计量法中华人民共和国计量法1985年年9月月6日公布，日公布，1986年年7月月1日起施行，共日起施行，共6章章35条条立法的宗旨：加强计量监督管理，保障立法的宗旨：加强计量监督管理，保障国家计量单位制国家计量单位制的统一和的统一和量值量值的准确可靠，的准确可靠，有利于生产、贸易和科

8、学技术的发展，适应社会主义现有利于生产、贸易和科学技术的发展，适应社会主义现代化建设的需要，维护国家、人民的利益。代化建设的需要，维护国家、人民的利益。适用范围：中华人民共和国境内，所有国家机关、社会团体、中国人适用范围：中华人民共和国境内，所有国家机关、社会团体、中国人民解放军、企事业单位和个人，凡是使用计量单位，建立计量基准、民解放军、企事业单位和个人，凡是使用计量单位，建立计量基准、计量标准、进行计量检定，制造、修理、销售、使用计量器具和进口计量标准、进行计量检定，制造、修理、销售、使用计量器具和进口计量器具，开展计量认证，实施仲裁检定和调解计量纠纷，进行计量计量器具，开展计量认证，实施

9、仲裁检定和调解计量纠纷，进行计量监督管理方面所发生的各种法律关系，均为计量法适用的范围。监督管理方面所发生的各种法律关系，均为计量法适用的范围。二、计量的法律法规二、计量的法律法规（二）计量法律和法规（二）计量法律和法规计量法律：即计量法律：即1985年年9月月6日全国人大常委会审议通过的日全国人大常委会审议通过的中华人民共和国计中华人民共和国计量法量法。计量法规：计量行政法规和规范性文件，例如：计量法规：计量行政法规和规范性文件，例如：中华人民共和国计量法实中华人民共和国计量法实施细则施细则、关于在我国统一实行法定计量单位的命令关于在我国统一实行法定计量单位的命令等。等。计量规章、规范性文件

10、计量规章、规范性文件（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。）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。例如例如中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录、国家计量检定、国家计量检定规程等。规程等。（2）国务院有关主管部门制定的部门计量管理办法。例如）国务院有关主管部门制定的部门计量管理办法。例如国防计量监督管理国防计量监督管理条例条例等。等。（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。如）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。如南南京市计量管理办法京市计量

11、管理办法等。等。三、计量溯源、校准和检定三、计量溯源、校准和检定（一）量值溯源（一）量值溯源量值溯源性：通过一条具有规定不确定度的不间断的比较量值溯源性：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（通常是国家计基准或国际计量基准）联系起来的特性，（通常是国家计基准或国际计量基准）联系起来的特性，称为量值溯源性。称为量值溯源性。主要技术手段：校准和检定。主要技术手段：校准和检定。三、计量溯源、校准和检定三、计量溯源、校准和检定（二）校准（二）校准校准：在规定的条件下，为确定测量仪器（或测量系统）所指示的量

12、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。准所复现的量值之间关系的一组操作。校准的主要目的：校准的主要目的：（1）确定示值误差，有时（根据需要）也可确定其是否处于预期的允差）确定示值误差，有时（根据需要）也可确定其是否处于预期的允差范围之内；范围之内；（2）得出标称值偏差的报告值，并调整测量仪器或对其示值加以修正；）得出标称值偏差的报告值，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

13、特性赋值。）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。）实现溯源性。三、计量溯源、校准和检定三、计量溯源、校准和检定（三）检定（三）检定检定：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、加标记检定：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。和（或）出具检定证书。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。我国规定，量检定机构，对某些测量仪器实行的一种定点定期的检定。我国规定，

14、用于用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面且列入贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面且列入中华人民共和中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录国强制检定的工作计量器具明细目录的工作计量器具的工作计量器具，属于国家强制检定，属于国家强制检定管理范围。此外，我国对管理范围。此外，我国对社会公用计量标准，以及部门和企业、事业单位的社会公用计量标准，以及部门和企业、事业单位的各项最高计量标准各项最高计量标准，也实行强制检定。，也实行强制检定。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

15、机构，对强检以外的其他测量仪器依法进行的一种定期检定。检定机构，对强检以外的其他测量仪器依法进行的一种定期检定。检定依据：计量检定必须按照检定依据：计量检定必须按照国家计量检定系统表国家计量检定系统表进行。计量检定必须执行进行。计量检定必须执行计量检定规程计量检定规程。（国家、部门、地方）。（国家、部门、地方）三、计量溯源、校准和检定三、计量溯源、校准和检定（四）计量确认（四）计量确认计量确认：计量确认是指为确保测量设备满足预期使用要计量确认：计量确认是指为确保测量设备满足预期使用要求而进行的一组操作。求而进行的一组操作。计量确认过程的输入：计量确认过程有两个输入，即顾客计量确认过程的输入：计

16、量确认过程有两个输入，即顾客计量要求和测量设备特性。计量要求和测量设备特性。计量确认过程的输出：确认过程的唯一输出，则是测量设计量确认过程的输出：确认过程的唯一输出，则是测量设备的确认状态，即测量设备是否满足顾客的计量要求。备的确认状态，即测量设备是否满足顾客的计量要求。四、检定、校准和确认的比较四、检定、校准和确认的比较检定检定校准校准 确认确认 对象对象依法管理计量器具依法管理计量器具测量设备测量设备 测量设备测量设备 目的目的评定是否符合法定要求评定是否符合法定要求确定与对应标准量值之确定与对应标准量值之间的关系间的关系评定是否满足预期使用要求评定是否满足预期使用要求 性质性质具有法制性

17、，属于法制具有法制性，属于法制计量管理的执法行为计量管理的执法行为不具有法制性，是企事不具有法制性，是企事业单位自愿溯源的行为业单位自愿溯源的行为不具有法制性，是企事业单位计不具有法制性，是企事业单位计量管理的自愿行为量管理的自愿行为 依据依据计量检定规程计量检定规程校准规范或校准方法校准规范或校准方法校准规范或校准方法以及预期使校准规范或校准方法以及预期使用要求用要求 活动活动检查计量要求、技术要检查计量要求、技术要求和行政管理要求；加求和行政管理要求；加标记和（或）出证书标记和（或）出证书用计量标准对被校准的用计量标准对被校准的测量设备的计量特性赋测量设备的计量特性赋值，并确定其示值误差值

18、，并确定其示值误差 校准，必要的调整和修理，随后校准，必要的调整和修理，随后的再校准，与预期使用要求比较，的再校准，与预期使用要求比较，以及所要求的封印和标记以及所要求的封印和标记结果结果合格的发检定证书；不合格的发检定证书；不合格的发不合格通知书合格的发不合格通知书校准证书或校准报告校准证书或校准报告计量确认证明文件和相应的封印计量确认证明文件和相应的封印和标记和标记 本节要点本节要点u计量的分类（三个）计量的分类（三个）u计量特点（四个）计量特点（四个）u法律法规构成法律法规构成u校准、溯源、检定的概念校准、溯源、检定的概念一、概述一、概述量值：用数值和测量单位量值：用数值和测量单位(又称

19、计量单位又称计量单位)的的乘积表示特定量的大小。例乘积表示特定量的大小。例5.3m。国家法定计量单位：国际单位制计量单位和国家法定计量单位：国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位。国家选定的其他计量单位。二、法定计量单位的构成二、法定计量单位的构成v我国法定计量单位的构成我国法定计量单位的构成（1 1）SISI基本单位共基本单位共7 7个个（2 2）包括）包括SISI辅助单位在内的具有专门名称的导出单位共辅助单位在内的具有专门名称的导出单位共2121个个（3）由）由SI基本单位和具有专门名称的基本单位和具有专门名称的SI导出单位构成的组合形式的导出单位构成的组合形式的SI导导出单位出单位（

20、4 4）SISI单位的倍数单位，包括单位的倍数单位，包括SISI单位的十进倍数单位和十进分数单，构单位的十进倍数单位和十进分数单，构成倍数单位的成倍数单位的SISI词头共词头共2020个个（5 5）国家选定的作为法定计量单位的非）国家选定的作为法定计量单位的非SISI单位共单位共1616个个（6 6）由以上单位构成的组合形式的单位）由以上单位构成的组合形式的单位SISI基本单位基本单位序号序号量的名称量的名称单位名称单位名称单位符号单位符号1 1长度长度米米m m2 2质量质量千克（公斤）千克（公斤）kgkg3 3时间时间秒秒s s4 4电流电流安安 培培 A A5 5热力学温度热力学温度开开

21、 尔文尔文 K K6 6物质的量物质的量摩摩 尔尔 molmol7 7发光强度发光强度坎坎 德拉德拉 cdcd由由SISI基本单位和具有专门名称的基本单位和具有专门名称的SISI导出导出单位构成的组合形式的单位构成的组合形式的SISI导出单位导出单位力矩的单位力矩的单位单位符号单位符号 中文符号中文符号 中文名称中文名称Nm加速度加速度 的单位的单位m/s2米米/秒秒2米每二次方秒米每二次方秒牛牛米米牛米牛米单位符号单位符号 中文符号中文符号 中文名称中文名称组合形式的单位组合形式的单位 转每分转每分 r/min 米每秒米每秒 m/s 每米每米 m1 每摄氏度每摄氏度 1 千克每立方米千克每立

22、方米 kg/m3 3.75103三、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（1）计量单位的名称，一般是指它的中文名称，不要与计量单位的符号）计量单位的名称，一般是指它的中文名称，不要与计量单位的符号和中文符号混淆。中文符号中带和中文符号混淆。中文符号中带“/”，“.”符号，符号中的乘号没符号，符号中的乘号没有对应的名称，除号的对应名称为有对应的名称，除号的对应名称为“每每”字。中文符号只采用简称，字。中文符号只采用简称，中文名称既可全称，也可简称。中文名称既可全称，也可简称。单位符号单位符号中文符号中文符号单位名称单位名称动力粘度动力粘度Pas帕帕秒秒帕帕【斯卡斯卡】秒秒速度

23、速度m/s、ms-1米米/秒、米秒、米秒秒1米每秒米每秒热导率热导率kW/(mK)千瓦千瓦/（米（米开）开）千瓦每米开千瓦每米开【尔文尔文】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（2）在一个单位（组合形式单位）中，一般不允许国际符号与中文符号）在一个单位（组合形式单位）中，一般不允许国际符号与中文符号混用。如：速度单位不得写成混用。如：速度单位不得写成km/时，应写成时，应写成km/h。特殊如摄氏度（特殊如摄氏度（）（）（既是国际符号，又可作为中文符号使用）和既是国际符号，又可作为中文符号使用）和习惯用的数词如亿、万等可与其他单位的国际符号组合使用。如习惯用的数词如亿、万

24、等可与其他单位的国际符号组合使用。如“焦焦耳每摄氏度耳每摄氏度”可写成可写成“焦焦”；统计运输量常用万吨公里，可记为；统计运输量常用万吨公里，可记为“万万tkm”。（3）组合单位的倍数单位一般只用一个词头，并尽量用于组合单位中第）组合单位的倍数单位一般只用一个词头，并尽量用于组合单位中第一个单位。对相除或乘和除组成的组合单位，其词头一般都应加在分一个单位。对相除或乘和除组成的组合单位，其词头一般都应加在分子的第一个单位之前，分母一般不用词头，当分母为长度、面积、体子的第一个单位之前，分母一般不用词头，当分母为长度、面积、体积及质量积及质量kg单位时，分母可选用某词头构成组合单位。如：力矩单位单

25、位时，分母可选用某词头构成组合单位。如：力矩单位kN，不宜写成，不宜写成 k。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（4）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，）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，依此类推。三次幂为三次方，依此类推。v 特例表示长度的面积和体积时，则相应的指数名称为平方和立方。特例表示长度的面积和体积时，则相应的指数名称为平方和立方。例例1、法定计量单位的体积单位名称是（法定计量单位的体积单位名称是（）。）。例例2、断面惯性矩的单位符号是断面惯性矩的单位符号是m4，它的单位名称是（，它的单位名称是

26、（）。）。例例3、体积流量的单位符号是体积流量的单位符号是m3/s，它的单位名称是（，它的单位名称是（）。）。立方米立方米四次方米四次方米立方米每秒立方米每秒 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例例1、按我国法定计量单位使用方法规定，、按我国法定计量单位使用方法规定，3应读成（应读成（）。）。A、3平方厘米平方厘米 B、3厘米平方厘米平方 C、平方、平方3厘米厘米A例例2、法定计量单位加速度的单位名称是（法定计量单位加速度的单位名称是（）。）。A、每秒每秒米每秒每秒米 B、米每平方秒米每平方秒 C、米每二次方秒米每二次方秒C例例3、法定计量单位牛顿每平方米的单位中文符

27、号是（法定计量单位牛顿每平方米的单位中文符号是（）。）。A、牛顿牛顿/米米 B、牛牛/米米 C、牛顿、牛顿/平方米平方米B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（5）有些非物理量的单位（如件、台、圆、人等）可用汉）有些非物理量的单位（如件、台、圆、人等）可用汉字与符号构成组织形式单位。如表示机床年产量可用字与符号构成组织形式单位。如表示机床年产量可用“台台年年”或或“台台a”。（6）量值中的数值一般应采用和阿拉伯数字。尽量避免用）量值中的数值一般应采用和阿拉伯数字。尽量避免用分数，而用小数。如分数，而用小数。如kg，应写成，应写成.kg。带有。带有计量单位时，用阿拉伯数字

28、书写，如（读作安计量单位时，用阿拉伯数字书写，如（读作安培）。培）。（7）当数值的位数多时，如为整数后有个以上的）当数值的位数多时，如为整数后有个以上的“”或为纯小数，小数点后面有个以上的或为纯小数，小数点后面有个以上的“”，均可采用，均可采用以以n（n为正、负整数）的形式写法，但有效位数中的为正、负整数）的形式写法，但有效位数中的“”必须全部写出。如已明确这个数的有必须全部写出。如已明确这个数的有效位数是三位，则应写成效位数是三位，则应写成。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（8）单位的使用一般应使数值处于）单位的使用一般应使数值处于0.11000范围内范围内 例：

29、例：0.00351m可写成可写成3.51mm;1013Pa可写成可写成1.013kPa;1.2104m可写成可写成12km。（9）单位符号一般用正体小写字母书写）单位符号一般用正体小写字母书写,但是以人名命名的单位符号但是以人名命名的单位符号,第一个字母必须正体大写，例如：第一个字母必须正体大写，例如：“W”、“V”、“Hz”。“升升”的符号的符号“l”，可以用大写字母，可以用大写字母“L”。单位符号后，不得附加任何。单位符号后，不得附加任何标记，也没有复数形式。标记，也没有复数形式。（10）词头的名称紧接单位的名称，作为一个整体，其间不得插入其他）词头的名称紧接单位的名称，作为一个整体，其间

30、不得插入其他词。例如：面积单位词。例如：面积单位km2的名称和含义是的名称和含义是“平方千米平方千米”，而不是千平，而不是千平方米。方米。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（11）一般不在组合单位的分子分母中同时使用词头。例如：电场）一般不在组合单位的分子分母中同时使用词头。例如：电场强度单位可用强度单位可用MV/m，不宜用，不宜用kV/mm。词头加在分子的第一个单位。词头加在分子的第一个单位符号前，例如：热容单位符号前，例如：热容单位J/K的倍数单位的倍数单位kJ/K，不应写成，不应写成J/mK。同。同一单位中一般不使用两个以上的词头，但分母中长度、面积和体积一单位

31、中一般不使用两个以上的词头，但分母中长度、面积和体积单位可以有词头，单位可以有词头，kg也作为例外。也作为例外。（12）万（）万（104）和亿（）和亿（108）可放在单位符号之前作为数值使用，）可放在单位符号之前作为数值使用，但不是词头。十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿但不是词头。十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿等中文词，不得放在单位符号前作数值用。例如等中文词，不得放在单位符号前作数值用。例如“3千秒千秒-1”应读作应读作“三每千秒三每千秒”，而不是，而不是“三千每秒三千每秒”；对对“三千每秒三千每秒”，只能表示为，只能表示为“3000秒秒-1”；读音；读音“一百

32、瓦一百瓦”，应写，应写作作“100瓦瓦”或或“100W”。本节要点本节要点u我国法定计量单位的组成我国法定计量单位的组成u法定计量单位的使用方法法定计量单位的使用方法一、概述一、概述测量仪器（计量仪器）：单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的测量仪器（计量仪器）：单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。器具。量具：使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器量具：使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。具。检定是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、检定是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。加标记和（

33、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的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后测仪器的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后测量方法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量方法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。误差等。一、概述一、概述测量仪器分类：按其结构和功能特点可分为四种：测量仪器分类：按其结构和功能特点可分为四种：（1 1）显示式测量仪器，又称为指示式测量仪器，它能直接或间接显示出被测量）显示式测量仪器，又称为指示

34、式测量仪器，它能直接或间接显示出被测量的示值。例如：转速计、温度计、密度计、弹簧式压力表、千分尺、电流表、的示值。例如：转速计、温度计、密度计、弹簧式压力表、千分尺、电流表、功率表、频率计等。这类测量仪器按其给出示值的形式，又分为模拟式、数功率表、频率计等。这类测量仪器按其给出示值的形式，又分为模拟式、数字式和记录式三种。字式和记录式三种。（2 2）比较式测量仪器，它能使被测量具或使被测量与标准量具相互比较。例如：）比较式测量仪器，它能使被测量具或使被测量与标准量具相互比较。例如：天平、长度比较仪、电位差计、光度计、测量电桥等。天平、长度比较仪、电位差计、光度计、测量电桥等。（3 3）积分式测

35、量仪器，它通过一个量对另一个量的积分来确定被测量值。例如：）积分式测量仪器，它通过一个量对另一个量的积分来确定被测量值。例如：家庭用的电能表，测量的是在两次付费时刻之间的一段时间内，所耗用的电家庭用的电能表，测量的是在两次付费时刻之间的一段时间内，所耗用的电功率对时间的积分。又如：皮革面积测量仪，测量的是皮鞋摊平在平面上，功率对时间的积分。又如：皮革面积测量仪，测量的是皮鞋摊平在平面上，其轮廓线所围的平面面积。其轮廓线所围的平面面积。（4 4）累积式测量仪器，它通过对来自一个或多个源中，同时或依次得到的被测）累积式测量仪器，它通过对来自一个或多个源中，同时或依次得到的被测量的部分值求和，来确定

36、被测量值。例如：累积式皮带秤，是通过累积器根量的部分值求和，来确定被测量值。例如：累积式皮带秤，是通过累积器根据称重和位移传感器提供的信息，对皮带测量段上每次称得的各分量负荷进据称重和位移传感器提供的信息，对皮带测量段上每次称得的各分量负荷进行累加求和，并通过累积指示器显示累积值。另处还有电子轨道衡、总加式行累加求和，并通过累积指示器显示累积值。另处还有电子轨道衡、总加式电功率表等。电功率表等。二、测量仪器的计量特性二、测量仪器的计量特性1 1、测量系统：组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备。、测量系统：组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备。例（例（a a）测量半导体材料电

37、导率的装置；）测量半导体材料电导率的装置；(b(b）校准体温计的装置。）校准体温计的装置。注：注：1 1）测量系统可以包含实物量具和化学试剂。）测量系统可以包含实物量具和化学试剂。2 2）固定安装着的测量系统称为测量装备。）固定安装着的测量系统称为测量装备。2 2、测量设备：测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所、测量设备：测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资料的总称。必需的资料的总称。3 3、标称范围：测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。、标称范围：测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。4 4、量程：标称范围两极之差的模。、量程

38、：标称范围两极之差的模。例：对从例：对从-10V-10V10V10V的标称范围，其量程为的标称范围，其量程为20V20V。5 5、标称值：测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，该值为圆整值或、标称值：测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，该值为圆整值或近似值。近似值。例（例（a a）标在标准电阻上的量值：）标在标准电阻上的量值：100100；(b(b）标在单刻度量杯上的量值：）标在单刻度量杯上的量值：1L1L。二、测量仪器的计量特性二、测量仪器的计量特性6 6、测量范围：测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。、测量范围：测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。7 7、额定操作

39、条件：测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。额定操作条件：测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。8 8、极限条件：测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额、极限条件：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而能承受的极端条件。定操作条件下运行而能承受的极端条件。9 9、参考条件：为测量仪器的性能试验或为测量结果的相互比较而规定的、参考条件：为测量仪器的性能试验或为测量结果的相互比较而规定的使用条件。使用条件。1010、灵敏度：测量仪器响应的变化除以对应的激励变化。、灵敏度：测量仪器响应的变化除以对应的激励变化。1111、分辨力：显示装置能

40、有效辨别的最小的示值差。、分辨力：显示装置能有效辨别的最小的示值差。1212、稳定性：测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。、稳定性：测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。1313、漂移：是测量仪器计量特性的慢变化。、漂移：是测量仪器计量特性的慢变化。1414、示值误差：测量仪器示值与对应输入量的真值之差。、示值误差：测量仪器示值与对应输入量的真值之差。1515、最大允许误差：对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极、最大允许误差：对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值。限值。三、测量仪器的使用原则三、测量仪器的使用原则（一）技术性：通常应为测量对象所要求误差的（一）技术性：

41、通常应为测量对象所要求误差的1/31/5,1/31/5,若条件不许可，也可为若条件不许可，也可为1/21/2，当然此时测，当然此时测量结果的置信水平就相应下降了。量结果的置信水平就相应下降了。（二）经济性：指该仪器的成本，应考虑和选择易（二）经济性：指该仪器的成本，应考虑和选择易于安装、容易维修、互换性好、校准简单的测量于安装、容易维修、互换性好、校准简单的测量仪器。应选用误差分配合理的测量食品来组成测仪器。应选用误差分配合理的测量食品来组成测量装置。量装置。本节要点本节要点u计量器具的计量特性计量器具的计量特性u计量器具的选用原则计量器具的选用原则一、测量准确度和精密度一、测量准确度和精密度

42、（一）测量准确度（一）测量准确度 测量准确度是指测量结果与被测量真值之间的一致程测量准确度是指测量结果与被测量真值之间的一致程度。测量准确度是一个定性概念，不宜量化。度。测量准确度是一个定性概念，不宜量化。准确度等级是使误差保持在规定极限以内的测量仪器准确度等级是使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别，通常按约定注以数字或符号。例如：准确的等别、级别，通常按约定注以数字或符号。例如：准确度等级为度等级为0.40.4级。级。（二）测量精密度（二）测量精密度 测量精密度是指在规定条件下获得的各个独立观测值测量精密度是指在规定条件下获得的各个独立观测值之间的一致程度。之间的一致程度。二、测量

43、重复性和再现性二、测量重复性和再现性（一）测量重复性（一）测量重复性 在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。所得结果之间的一致性。（二）测量再现性（复现性）（二）测量再现性（复现性）在改变了的测量条件下，对同一被测量的测量结果之在改变了的测量条件下，对同一被测量的测量结果之间的一致性。间的一致性。（三）区别（三）区别 二者的测量条件不同，运用的目的不同。二者的测量条件不同，运用的目的不同。本节要点本节要点u测量准确度和精密度的概念测量准确度和精密度的概念u测量重复性和再现性的概念测量重复性和再现性的概念一、测量误差和测

44、量结果修正一、测量误差和测量结果修正（一）测量误差（一）测量误差 测量结果减去被测量的真值所得的差，称为测量误差。测量结果减去被测量的真值所得的差，称为测量误差。根据其表示方式不同，可分为绝对误差、相对误差和引用根据其表示方式不同，可分为绝对误差、相对误差和引用误差。误差。绝对误差：测量结果减去被测量的真值。（有量纲）绝对误差：测量结果减去被测量的真值。（有量纲）相对误差：绝对误差与被测量的相对误差：绝对误差与被测量的【约定约定】真值之比。（用真值之比。（用百分数表示）百分数表示）引用误差：计量器具的绝对误差与其特定值之比。引用误差：计量器具的绝对误差与其特定值之比。一、测量误差和测量结果修正

45、一、测量误差和测量结果修正误差测量结果真值（测量结果总体均值）（总体均值真值）误差测量结果真值（测量结果总体均值）（总体均值真值）随机误差系统误差随机误差系统误差随机误差对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的随机误差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。平均值之差。系统误差对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的系统误差对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的平均值与被测量的真值之差。平均值与被测量的真值之差。（二）测量结果修正（二）测量结果修正 用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值，其大小等于绝对误差，但符号相反。

46、差的值，其大小等于绝对误差，但符号相反。一、测量误差和测量结果修正一、测量误差和测量结果修正（三）何谓偶然误差、系统误差、粗差？（三）何谓偶然误差、系统误差、粗差？单次测量时误差可大可小可正可负，但多次单次测量时误差可大可小可正可负，但多次测量其平均值趋于零的误差，叫偶然误差。保持测量其平均值趋于零的误差，叫偶然误差。保持恒定或以可预知方式变化的误差叫系统误差。明恒定或以可预知方式变化的误差叫系统误差。明显歪曲测量结果的误差叫粗差。显歪曲测量结果的误差叫粗差。习题习题1 1、某测量值为、某测量值为20002000，真值为，真值为19971997，则测量误差为（，则测量误差为（），），修正值为（

47、修正值为（）。）。2 2、测量值为、测量值为99989998，修正值为，修正值为3 3，则真值为（，则真值为（），测），测量误差为（量误差为（）。）。3 3、某仪表量程、某仪表量程0 01010，于示值，于示值5 5处计量检得值为处计量检得值为4.9954.995，则示，则示值引用误差为（值引用误差为（），示值相对误差为（），示值相对误差为（）。）。4 4、精度、精度0.50.5级量程级量程0 01010的计量仪表，其允许最大示值误差的计量仪表，其允许最大示值误差为（为（），量程），量程0 05050的计量仪表，其允许表，其允许的计量仪表，其允许表，其允许最大示值误差为（最大示值误差为（）。3

48、 33 310001100013 30.050.050.10.10.050.050.25 0.25 二、测量不确定度二、测量不确定度（一）基本概念（一）基本概念不确定度：合理地赋予测量之值的分散性、不确定度：合理地赋予测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数。与测量结果相联系的参数。不确定度与误差的区别：不确定度是说明被不确定度与误差的区别：不确定度是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。果是否接近真值。二、测量不确定度二、测量不确定度1 1、标准不确定度、标准不确定度标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度，用符号标准不确定度：以标准差

49、表示的测量不确定度，用符号u u表示，指不确定度以标准差来表征测量之值的分散性。表示，指不确定度以标准差来表征测量之值的分散性。合成标准不确定度：当测量结果是由若干个其它量的值求合成标准不确定度：当测量结果是由若干个其它量的值求得时，测量结果的标准不确定度，等于这些其它量的方得时，测量结果的标准不确定度，等于这些其它量的方差和协方差平方和的正平方根，用符号差和协方差平方和的正平方根，用符号u uc c表示。表示。2 2、扩展不确定度、扩展不确定度 用标准差的倍数或说明了置信水平的区间的半宽表示用标准差的倍数或说明了置信水平的区间的半宽表示的测量不确定度，通常用符号的测量不确定度，通常用符号U

50、U表示。（它是将合成标准表示。（它是将合成标准不确定度扩展了不确定度扩展了k k倍得到的，倍得到的，k k称为包含因子。称为包含因子。二、测量不确定度二、测量不确定度3 3、关系公式、关系公式二、测量不确定度二、测量不确定度（二）测量不确定度的来源（二）测量不确定度的来源（1 1）对被测量的定义不完整或不完善）对被测量的定义不完整或不完善（2 2）实现被测量定义的方法不理想）实现被测量定义的方法不理想（3 3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量）取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量（4 4）对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控）对测量过