1、计量基础知识与计量管理计量概述第一章第一章计量概述1.1 计量的定义*JJF1001-2011通用计量术语及定义n计量是实现单位统一和量值准确可靠的活动。计量的被测对象主要是测量仪器和测量标准。n从定义上讲计量是一种特殊的测量，是一门科学计量学。计量学是关于测量的科学。包括检定、校准、定值、定度、比对及（对测量仪器）测试等活动。测量是通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程；测量不适用于标称特性（不以大小区分的现象、物体或物质的特性）；测量意味着量的比较并包括实体计数。两根绳子比长短；人的性别区分；油漆的颜色；化学中斑点测试的颜色。是非、合格判定的测试。什么不是测量？什么是测量？计量概
2、述1.2 计量的历史 古代：基本内容是“度量衡”。“度”是“尺”，计量长短。“量”是“斗”，计量容 积。“衡”是“秤”，称量测量。计量概述计量概述新中国成立后1953年采用“计量”一词1985年中华人民共和国计量法颁布 秦朝“度量衡”计量概述 原始阶段：以经验和权力为主，大多利用人、动物或自然物作为计量基准 相传我国古代大禹治水时，曾用自己的身体长度作为长度标准，进行治水工程的测量。唐太宗李世民（599年649年）规定，以他的双步，也就是左 右脚各走一步作为长度单位，叫做步，并规定一步为五尺，三百步为一里。后来又规定把人手中指的当中的一节定为1寸。英尺：公元8世纪，罗马帝国的查理曼大帝把他一只
3、脚长定为1英尺。（1英尺=0.3048米）码：9世纪，撒克逊王朝亨利一世规定，他的手臂 向前平伸，从鼻尖到指尖的距离定为1码。（1码=0.9144米）计量概述 经典阶段:以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段。在1875年米制公约会议之后，用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器，目前保存在巴黎的国际计量局总部，所有质量的计量都应溯源到该千克原器。最初的千克质量单位是由18世纪末法国采用的长度单位米推导出来的。1立方分米纯水在最大密度(温度约为4摄氏度)时的质量，就定为1千克。计量概述 现代阶段：以量子理论为基础，由宏观实物基准过渡到微观量子基准。1983年，光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制
4、米原器被选作定义“米”的标准，并且约定光速严格等于299,792,458米/秒，此数值与当时的米的定义和秒的定义一致。后来，随着实验精度的不断提高，光速的数值有所改变，米被定义为1/299792458秒内光通过的路程。计量概述1.3 计量学研究的内容 1.研究计量单位及其基准标准的建立复制保存和使用 2.研究计量方法和计量器具的计量特性 3.研究量值传递与量值溯源的方法 4.研究计量的不确定度、测量理论和结果处理方法 5.研究计量人员进行计量的能力培养与考核方法 6.研究计量法制和管理 7.研究有关计量的一切理论和实际问题 8.基本物理常数标准物质及材料特性等的准确测定等 计量概述 1.4 计
5、量学分类按工作分类：科学计量、工程计量、法制计量计量学分类代表方面内容科学计量计量基础指基础性、探索性、先行性的计量科学研究。通常是国家计量研究机构的主要任务。工程计量计量应用指各种工程、工业、企业中的实用计量。又称工业计量。例如：有关能源或材料的消耗、工艺流程的监控以及产品质量与性能的测试等。法制计量政府起主导作用的社会事业指与法定计量机构工作有关的计量，涉及对计量单位、计量器具、测量方法及测量实验室的法定要求。法制计量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来保证贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测等测量工作的公正性和可靠性。计量概述n 按专业分类：几何量、热学、力学、电磁
6、学、电子 学、时间频率、电离辐射、声学、光学、化学。计量概述几何量几何量人类认识客观物体存在的重要组成部分之一，用以人类认识客观物体存在的重要组成部分之一，用以描述物体大小、长短、形状和位置。描述物体大小、长短、形状和位置。温温 度度表征物体冷热程度的物理量，单位名称为表征物体冷热程度的物理量，单位名称为开尔开尔文，国际单位制中七个基本单位之一。文，国际单位制中七个基本单位之一。力学力学物体力学的计量与测试。内容广泛，通常分为质量、物体力学的计量与测试。内容广泛，通常分为质量、密度、粘度、重力、力值、硬度、转速、振动、冲密度、粘度、重力、力值、硬度、转速、振动、冲击、压力、流量、真空击、压力、
7、流量、真空13个项目。个项目。电电 磁磁电学计量和磁学计量。包括电压、电流、电阻、电电学计量和磁学计量。包括电压、电流、电阻、电容、电感等。容、电感等。无线电无线电无线电电子技术的宏观方面。包括功率、阻抗、相无线电电子技术的宏观方面。包括功率、阻抗、相位、脉冲、调制度、失真度等。位、脉冲、调制度、失真度等。时间频率时间频率时间是国际单位制中七个基本单位之一。频率是单时间是国际单位制中七个基本单位之一。频率是单位时间内周期性过程重复、循环或振动的次数。位时间内周期性过程重复、循环或振动的次数。计量概述光光 学学光波是电磁波的一部分，光学计量的波长范围大致光波是电磁波的一部分，光学计量的波长范围大
8、致在（在（10-410-9）m内。内。声声 学学研究声学基本参量（声压、声强等）和主观评价参研究声学基本参量（声压、声强等）和主观评价参量（响度、听力损失等）的测量。量（响度、听力损失等）的测量。电离辐射电离辐射过去常称为放射性计量，关于微观致电离离子的计过去常称为放射性计量，关于微观致电离离子的计量。量。化化 学学物理化学分析化学研究物理化学特性参量。研究物理化学特性参量。研究化学成分标准物质和标准研究化学成分标准物质和标准分析方法。分析方法。计量概述1.5 计量的特点计 量准确性（目的）统一性（本质的特征）法制性（保障）溯源性（量值传递）计量概述具有称职的保存、维护、使用人员4.“度”是“
9、尺”，计量长短。包括功率、阻抗、相位、脉冲、调制度、失真度等。可以说，没有先进、科学的计量检测手段，就没有优质的产品质量。绝对误差与其量程之比r 一般用百分数（%）表示使用两件量具的测量值。015mg，最终被校砝码的修正值为=100.测量是通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程；第一步，用更高等级的标准对测量标准进行校准，得到的测得值的平均值称的约定值，它与真值之差为系统误差，但因真值未知，因此系统误差为未知，高一等级标准给出的约定值是具有不确定度的。中华人民共和国计量法第九条使用两件量具的测量值。案例：使用格拉布斯准则判定以下重复测量值中是否存在异常值保证生产、科研和生活的正常进行
10、，促进国民经济和国防建设的发展，为社会现代化建设提供计量保证；4）随机误差：是指在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差分量。绝对误差与其量程之比A team:10 16 13 20 193 我国的法定计量单位研究计量单位及其基准标准的建立复制保存和使用 高速铁路两根铁轨之间的标准距离一般为1435毫米，允许的范围为1434-1436毫米，超出这个范围，都可能造成列车运行的不平稳，甚至带来脱轨的安全隐患准确性计量概述溯源性计量概述1.6 计量的地位和作用 体温体温航天测控航天测控科学研究科学研究计量涉及到工农业生产、国防建设、科学试验、国内外贸易、人民生活等各方面，是国民经济的一项重要的技术
11、基础。计量概述 保证生产、科研和生活的正常进行，促进国民经济和国防建设的发展，为社会现代化建设提供计量保证；保护广大消费者免受不准确或不诚实测量所造成的危害；保护人民群众的健康和生命、财产的安全，保护国家的权益不受侵犯。计量概述n 计量检测 产品质量 计量检测手段的高低在某种程度上反映了一个企业产品质量的水平，产品标准要靠计量检测才能制定出来，产品是否能达到标准的要求，同样要靠计量检测、检验。在生产过程中，产品在每道工序的质量如何，也要靠计量检测来进行判断。从原材料的检验到产品的检验，都离不开计量。可以说，没有先进、科学的计量检测手段，就没有优质的产品质量。“5.20 5.20 世界计量日世界
12、计量日”的主题上体现计量的重要作用。的主题上体现计量的重要作用。计量概述 第一届 2001年 计量保证质量第二届 2002年 计量与科技第三届 2003年 计量与节能、计量在你身边第四届 2004年 计量与节能第五届 2005年 计量与能源第六届 2006年 计量与节约能源第七届 2007年 能源计量与节能降耗和污染减排第八届 2008年 计量与能源、计量与体育第九届 2009年 质量安全第十届 2010年 计量科学发展 第十一届 2011年 计量检测健康生活第十二届 2012年 计量与安全 第十三届 2013年 计量与生活 计量概述1.7 计量科技的十一大领域n 几何量：长度、角度、工程参量
13、等n 力学：质量、密度、力、功、能、流量、转速、振动n 热工：热力学温度、热量、热容、热导率n 电磁：电流、电势、电压、电容、磁通、磁导n 电子：噪声、功率、调制、脉冲、失真、衰减、阻抗、场强等n 时间频率：时间、频率、波长、振幅、阻尼系数n 声学：声压、声速、声功率、声强n 光学：发光强度、光通量、照度、辐射强度辐射通量辐射照度等n 化学：标准物质、物质的量、阿伏伽德罗常数摩尔质量渗透压等n 电离辐射：粒子能量、密度能通量、密度活度、吸收剂量等1.气象：气温、气压、风速、相对湿度等计量概述1.8中华人民共和国计量法 中华人民共和国计量法第八条 企业事业单位根据需要可以建立本单位使用的计量标准
14、器具，其各项最高计量标准器具经有关人民政府计量行政部门主持考核合格后使用。中华人民共和国计量法第九条 县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。对前款规定以外其他计量标准器具和工作计量器具，使用单位应当自行定期检定或者送其他计量检定机构检定，县级以上人民政府计量行政部门应当进行监督检查。计量概述中华人民共和国计量法第十条 计量检定必须按照国家计量检定系统表进行，计量检定必须执行计量检定规程中华人民共和国计量法第十一条 计量检定工作应当按照经济合理
15、的原则就地就近进行。中华人民共和国计量法实施细则第七条 计量标准器具的使用必须具备下列条件：1.经计量检定合格 2.具有正常工作所需要的环境条件 3.具有称职的保存、维护、使用人员4.具有完善的管理制度中华人民共和国计量法实施细则第十三条 计量检定工作应当按照经济合理的原则，不受行政区域和部门管辖的限制。计量概述 关于企业使用的非强检计量器具由企业依法自主管理的公告（国家质量技术监督局1999年第6号）为落实国务院办公厅关于印发国家质量技术监督局职能配置内设机构和人员编制规定通知规定(国办发199884号),国家质量技术监督局决定对企业使用的非强制检定计量器具的检定周期和检定对企业依法自方管理
16、的有关事项,公告如下:一、企业使用的非强制检定计量器具,是指除企业最高计量标准器具以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列人强制检定目录以外的其他计量标准器具和工作计量器具计量概述1 C=1 As使两个量之比用一个数表示。50V4）计量标准必须经计量考核合格，取得计量标准合格证书4级精密压力表校准一块1.=100.4V，则该电压表在示值为100.设一工件的实际尺寸为cm。公式中 X-测得量值;计量单位：根据约定定义和采用的标量，任何其它同类量可与其比较A team:10 16 13 20 19随机误差决定计量结果的精密程度。因此,可以以数理统计的方法估计随机误差对测量结果的影响。
17、1 C=1 As特此公告如三个量程的材料试验机，就有02kN,05kN,010kN三个示值区间。5）计量检定机构必须是政府设立或授权的法定计量技术机构A team:10 16 13 20 19dimQ=LMTINJ国际单位制的导出单位21个，非强制检定计量器具的检定周期由企业根据计量器具的实际使用情况本着科学经济和量值准确的原则自行确定。二、非强制检定计量器具的检定方式由企业根据生产和科研的需要可以自行决定在本单位检定或者送其他计量检定机构检定测试任何单位不得干涉。三、企业使用的最高计量标准器具以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面列人强制检定目录的工作计量器具应当进行强制检定。未
18、按照规定申请检定或者检定不合格的企业不得使用。特此公告 国家质量技术监督局(印)一九九九年三月十九日广东省实施中华人民共和国计量法办法 第十六条第十六条 计量器具的计量性能评定方式包括计量检定、计量校准两计量器具的计量性能评定方式包括计量检定、计量校准两种种。第十七条第十七条 非强制检定的计量器具，由建立了相应计量标准的使用者非强制检定的计量器具，由建立了相应计量标准的使用者自行定期检定或者校准；未建立计量标准的，使用者可以自行送计自行定期检定或者校准；未建立计量标准的，使用者可以自行送计量技术机构检定或者校准。量技术机构检定或者校准。第二十三条第二十三条 对社会开展计量校准服务的，应当建立相
19、关的经国家或对社会开展计量校准服务的，应当建立相关的经国家或者本省计量行政主管部门考核合格的最高计量标准，并向省计量行者本省计量行政主管部门考核合格的最高计量标准，并向省计量行政主管部门备案，由省计量行政主管部门向社会公布。政主管部门备案，由省计量行政主管部门向社会公布。计量概述计量概述 有关的计量法规计量概述1.91.9计量工作的发展趋势计量工作的发展趋势n 1 1、科学计量向高度发展。、科学计量向高度发展。n 2 2、法制计量向广度发展。、法制计量向广度发展。n 3 3、工业计量向深度发展。、工业计量向深度发展。n 4 4、社会主义市场经济的建立和发展，要求不断完善与之、社会主义市场经济的
20、建立和发展，要求不断完善与之相适应的计量法规体系。相适应的计量法规体系。n 5 5、深化量传体制的改革，建立健全量值溯源体系，适应、深化量传体制的改革，建立健全量值溯源体系，适应国家经济建设和全球贸易的发展需要。国家经济建设和全球贸易的发展需要。物理量和计量单位第二章量和单位2.1 基本概念2.1.1 量、量制与量纲量：现象、物体或物质的特性，其大小可用一个数和一个参照对象表示。量和单位 认识自然、利用和改造自然参照对象可以是一个测量单位、测量程序、标准物质或 其组合，“量”从一般概念上分为物理量、化学量、生物量。PM2.5标准要求量和单位量制：彼此间由非矛盾方程联系起来的一组量，即在特定科学
21、领域中的基本量和相应导出量的特定组合。一个量制可以有不同的单位制。量纲：给定量或量制中各基本量的一种依存关系，它用与基本量相应的因子的幂的乘积去掉所有数字因子后的部分表示。dimQ=LMTINJ 长度的量纲为L，速度为LT-1，压力为L-1MT-2，动能和功都为L2MT-2。同种量的量纲一定相同，相同量纲的量却不一定是同种量 量和单位2.1.2 计量单位和单位制计量单位：根据约定定义和采用的标量，任何其它同类量可与其比较 使两个量之比用一个数表示。单位制：对于给定量制一组基本单位、导出单位其倍数单位和分数单 位及使用这些单位的规则。量和单位第十届 2010年 计量科学发展测得值的误差由系统误差
22、中的未知部分、系统误差中的己知部分及随机误差三部分组成。5）标称值：测量仪器或测量系统特征量的经化整的值或近似值，以便为适当使用提供指导。非强制检定计量器具的检定周期由企业根据计量器具的实际使用情况本着科学经济和量值准确的原则自行确定。计量标准：是指为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个量：现象、物体或物质的特性，其大小可用一个数和一个参照对象表示。研究计量的不确定度、测量理论和结果处理方法从定义上讲计量是一种特殊的测量，是一门科学计量学。周期性系统误差：例：用数字温度计测量某液体温度结果为30.1 F=1 C/V无线电电子技术的宏观方面。A team:10 16 13 20 191）若舍去
23、部分的数值首位大于5,则保留末位加 1，如1.1 T=1Wb/m2=100.研究量值传递与量值溯源的方法准、工作标准。X0-参考量值当约定值的不确定度相对被测量（或校准）低等级的计量器具的不确定度小很多时，问题可简化。2.2 国际单位制 国际单位制是1960年第十一届国际计量大会CGPM 通过，并用符号“SI”表示。国际单位制的构成：国际单位制（SI）SI单位SI单位的倍数单位SI导出单位SI基本单位包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位组合形式的导出单位量和单位量的单位长度质量时间电流热力学温 度物质的量发光强度单位名称米 千克 (公斤)秒安(培)开(尔文)摩(尔)坎(德拉)单位符号mkg
24、sAKmolcd量和单位n SI导出单位 1.用SI基本单位表示的导出单位，速度单位；2.包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位，力的单位；3.用具有专门名称的导出单位表示的导出单位，功、热单位焦耳；4.上述三类单位组合而成的单位，电容的单位法拉为库/伏。n SI单位的倍数单位 一般应使量的数值在0.11000范围内 0.00758m写成7.58mm15263Pa写成15.263kPa量和单位量的名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示【平面】角弧度rad1 rad=1m/m=1 量纲为1立体角球面度sr1 sr=1m2/m2=1 量纲为1频率赫（兹）Hz1 Hz=1S-1力牛（
25、顿）N1 N=1kgm/s2压力、压强、应力帕（斯卡）Pa1 Pa=1N/m2能【量】、功、热量焦（耳）J1 J=1Nm功率、辐【射能】通量瓦（特）W1 W=1J/s包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位量的名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示电荷（量）库（仑）C1 C=1 As电压、电动势、电位、（电势）伏（特）V1 V=1 W/A电容法（拉）F1 F=1 C/V电阻欧（姆）1 =1 V/A电导西（门子）S1 S=1 -1磁通（量）韦（伯）Wb1 Wb=1Vs磁通（量）密度、磁感应强度特（斯拉）T1 T=1Wb/m2包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位量
26、的名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示电感亨（利）H1 H=1 Wb/A摄氏温度摄氏度1 =1 K光通量流明lm1 lm=1 cdsr【光】照度勒（克斯）lx1 lx=1 lm/m2【放射性】活度贝克（勒尔）Bq1 Bq=1 s-1 剂量当量希（沃特）Sv1 Sv=1J/kg吸收剂量、比授（予）能、比释功能戈（瑞）Gy1 Gy=1J/kg包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位2.3 我国的法定计量单位 我国的法定计量是以国际单位制为基础，根据我国的实际情况，适当地增加了一些其它单位而构成的。法定计量单位制的基本单位包括 国际单位制单位 国家选定的非国际单位制单位 由以
27、上单位构成组合形式的单位量和单位2.4 法定计量单位的使用规则2.4.1 法定计量单位的名称符号 法定计量单位44个单位名称 国际单位制的基本单位7个，国际单位制的导出单位21个，国家选定的非国际单位制单位16个 量和单位 量和单位量和单位1）示值区间（示值范围）：极限示值界限内的一组量值。量制：彼此间由非矛盾方程联系起来的一组量，即在特定科学领域中的基本量和相应导出量的特定组合。“度”是“尺”，计量长短。保护广大消费者免受不准确或不诚实测量所造成的危害；4、社会主义市场经济的建立和发展，要求不断完善与之相适应的计量法规体系。研究化学成分标准物质和标准分析方法。校准一台分度值为1N的指针式拉力
28、机的100N点，按5分之1估读，三次读数平均值为：（100.015mg，最终被校砝码的修正值为1）若舍去部分的数值首位大于5,则保留末位加 1，如1.即被评定的低等级的计量器具的示值误差在其最大允许误差限内时，即可判定为合格。4计量单位使用注意事项A team:10 16 13 20 1916）偏移15）固有误差X0-参考量值m2读作：平方米 -1读作：每摄氏度例：仪器使用的对中、水平、垂直或平行等，又如将数字显示仪器替换模拟式仪器，减少不同人员的读数误差。设一工件的实际尺寸为cm。未按照规定申请检定或者检定不合格的企业不得使用。3、制作、发布广告和网页；所表示的因数词头名称词头符号所表示的因
29、数词头名称词头符号1024尧它Y10-1分d1021泽它Z10-2厘c1018艾可萨E10-3毫m1015拍它P10-6微1012太拉T10-9纳诺n109吉咖G10-12皮可p106兆M10-15飞母托f103千k10-18阿托a102百h10-21仄普托z101十da10-24幺科托y2.4.2 法定计量单位词头符号:由词头和以上单位构成的十进倍数和分数单位，SI词头共20个量和单位2.4.3 法定计量单位使用场合1、制发公文、公报、统计报表；2、编播广播、电视节目，传输信息；3、制作、发布广告和网页；4、制定标准、规程等技术文件；5、出版发行出版物；6、印制票据、票证、帐册；7、出具计量
30、、检测数据；8、生产、销售商品，标注商品标识，编制产品使用说明书；9、国家规定应当使用国家法定计量单位的其他活动。量和单位2.4.4计量单位使用注意事项*kg.m/s2名称：千克米每平方秒，“千克米/平方秒”错 比热容单位J/(kgK)读作：焦耳每千克开尔文 m2读作：平方米 -1读作：每摄氏度 km2读作：平方千米*力矩单位：kNm不宜写成Nkm，也不能写成mKn*3（千秒）-1读作:三每千秒,三千每秒应写成3000秒-1或3千（秒）-1量和单位*5点45，“点”不是计量单位，是口头习惯，“”是角度单位，确切的是“5时45分”；*速度“1Km/h”,“K”小写，“h”不能斜体；*时间“406
31、0s”应该为“40s60s”或“（4060)s”；*“摄氏20度”应该为20摄氏度，“”可作为中文使用；*110KWh/吨应该为110kWh/t；*体积13.3104立方米应表示为13.3104m3*允许误差：0.20.5%，应表示为（0.2%0.5%）。量和单位误差和数据处理第三章JJF 1001-1998JJF 1001-2011 通用计量术语及定义通用计量术语及定义误差和数据处理误差和数据处理3.13.1测量误差3.1.1 测量误差的定义 测量误差指测得的量值减去参考量值。这是绝对误差，表示为：=X-X0 式中 X-测得量值;X0-参考量值 绝对误差有大小（值）和符号（），表示测量结果偏
32、离真值的程度。n 例：用例：用0.40.4级精密压力表校准一块级精密压力表校准一块1.61.6级压力表级压力表1.00MPa1.00MPa压压力值，力值，0.40.4级精密压力表对准级精密压力表对准1MPa1MPa，读取被校压力表压力，读取被校压力表压力值为值为0.96MPa0.96MPa，求该压力值的绝对误差。，求该压力值的绝对误差。解解=X-X=X-X0 0=0.96 1.00 =0.96 1.00 =-0.04 =-0.04（MPaMPa）误差和数据处理n 相对误差的定义：相对误差的定义：绝对误差与参考量值之比绝对误差与参考量值之比 r 一般用百分数（一般用百分数（%）表示）表示例：有一
33、例：有一标称范围为0300V的电压表，在示值为100V处，其实际值为100.50V，则该电压表示值，则该电压表示值100处的相对处的相对 误差为误差为r=-0.5%（或（或-510-3）误差和数据处理100.OOV-100.50V 100.50V 100V 100.00V-100.50V n 引用误差的定义：引用误差的定义：绝对误差与其量程之比绝对误差与其量程之比 r 一般用百分数（一般用百分数（%）表示）表示 ：可以是计量器具的量程或标称范围的最高值：可以是计量器具的量程或标称范围的最高值例：某台标称范围为例：某台标称范围为0150V的电压表，当其示值为的电压表，当其示值为100.0V时，测
34、得电压的实际值为时，测得电压的实际值为99.4V，则该电压表在示值为，则该电压表在示值为100.0V处引用误差为：处引用误差为：r=+0.004=+0.4%误差和数据处理100.0-99.4150N 县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。第一步，用更高等级的标准对测量标准进行校准，得到的测得值的平均值称的约定值，它与真值之差为系统误差，但因真值未知，因此系统误差为未知，高一等级标准给出的约定值是具有不确定度的。*3（千秒）-1读作:三每千秒,
35、三千每秒应写成3000秒-1或3千（秒）-1系统误差决定测量结果的正确程度。因此,可以以数理统计的方法估计随机误差对测量结果的影响。计量单位：根据约定定义和采用的标量，任何其它同类量可与其比较82,可以判定xd=0.58mm15263Pa写成15.例：仪器使用的对中、水平、垂直或平行等，又如将数字显示仪器替换模拟式仪器，减少不同人员的读数误差。按专业分类：几何量、热学、力学、电磁学、电子例：有一标称范围为0300V的电压表，在示值为100V处，其实际值为100.中华人民共和国计量法实施细则第十三条第一步，用更高等级的标准对测量标准进行校准，得到的测得值的平均值称的约定值，它与真值之差为系统误差
36、，但因真值未知，因此系统误差为未知，高一等级标准给出的约定值是具有不确定度的。1 V=1 W/A用SI基本单位和SI导出单位表示4）随机误差：是指在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差分量。计量检定必须按照国家计量检定系统表进行，计量检定必须执行计量检定规程0V时，测得电压的实际值为99.包括功率、阻抗、相位、脉冲、调制度、失真度等。单位制：对于给定量制一组基本单位、导出单位其倍数单位和分数单误差和数据处理=X-X0 公式中式中 X-测测得量值得量值;X0-参考量参考量值值*公式的理解，这个公式涵盖了我们所做的计量工作的内容。你能说出几条？3.1.2、测量误差的分类一般将误差分为两类即系统
37、误差和随机误差。1）系统误差：是指在重复测量中保持不变或按可预见方式变化的测量误差的分量。系统误差决定测量结果的正确程度。2）系统误差的产生：装置误差、环境误差、方法误差、人员误差。3）减小系统误差的方法：a.采用修正的方法例：用数字温度计测量某液体温度结果为30.0，用计量标准测量是30.1，则已知系统误差的估计值为-0.1，修正值为+0.1，则修正的测量结果为30.1。误差和数据处理b.尽可能减少或消除产生系统误差的因素例：仪器使用的对中、水平、垂直或平行等，又如将数字显示仪器替换模拟式仪器，减少不同人员的读数误差。c.选择适当的测量方法：异号法：带有螺旋副读数装置的测量仪器从两个方向读数
38、，消除间隙带来的空行程误差，如投影仪、读数显微镜等。交换法：如用等臂天平称重 替代法:用精密电桥测量某个电阻，然后用一个标准电阻箱代替误差和数据处理1XPP误差和数据处理对称法：质量比较仪作指示，用E2级砝码检F1级5g砝码采用“标准-被校-被校-标准”四次读数为0.010mg、0.020mg、0.025mg、0.015mg，最终被校砝码的修正值为 -（0.020+0.025）/2+(0.010+0.015)/2=-0.010mg半周期偶数法 周期性系统误差：相隔T/2半周期的两个测量结果中的误差是大小相等符号相反，所以相隔T/2半周期的两个测量结果的均值不含有此项系统误差。测角仪上应用。4）
39、随机误差：是指在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差分量。随机误差决定计量结果的精密程度。对于某一次测量而言，随机误差的大小以不可预知的方式变化，但就整体而言，却服从一定的统计规律。因此,可以以数理统计的方法估计随机误差对测量结果的影响。误差和数据处理 随机误差的产生是许多独立因素综合作用的结果，如温度、气流、震动、机械间隙和摩擦力的变化等随机 误差残差系统误差测得值 y真值 k 测得值总体均值样本均值测得值概率分布曲线 k tyiy测量误差示意图误差误差和数据处理3.2 测量结果的精密度和准确度 精密度:表示各测量结果的一致程度(Precision)。您的选择?哪组精密度高？误差和数据处
40、理A team:10 16 13 20 19 B team:15 13 14 16 15正确度：表明测量结果与真值之间的一致程度(accurace)。设一工件的实际尺寸为cm。使用两件量具的测量值。A team:15.0 15.1 14.9 15.0 15.1B team:16.2 14.2 14.5 15.3 14.8基准值测量的平均值误差和数据处理正确不正确精密不精密 误差和数据处理正确正确+精密精密=准确准确3.3 测量误差的计算基础：xxvii 1)()(12 nxxxsniinxsxs)()(误差和数据处理3.3.1 平均值nkikixnx113.3.2 残余误差3.3.3 实验标准
41、偏差3.3.4 算术平均值标准偏差3.3.5 最小二乘法：在一系列等精度计量的计量值中，最佳值是使所有计量值的残差的平方和最小的值。对于不等精度计量的一系列计量值来说，它们的算术平均值即为最佳值。误差和数据处理3.4 数据处理：异常值的判定和剔除3xxd3.4.1：拉依达准则3 准则误差和数据处理误差和数据处理3.4.2：格拉布斯（Grubbs）准则)n(，Gsxxd误差和数据处理按 p=95%=0.95,=1-0.95=0.05,n=6,查G分布表得G(,n)=1.82，1.891.82,可以判定xd=0.91为异常值，剔除。剩下5个数据再按上述方法重新计算判定0.76不是异常值。89.1s
42、xxd残差最大的为：0.10 则：试验标准偏差：s=0.05381.0ix算术平均值：案例：使用格拉布斯准则判定以下重复测量值中是否存在异常值0.82,0.78,0.80,0.91,0.79,0.76误差和数据处理3.4.3狄克逊（Dixon）准则：112111010,xxxxxxxxnnnn1112211111,xxxxxxxxnnnn1113222121,xxxxxxxxnnnn1213322222,xxxxxxxxnnnn在n=810情况下在n=37情况下在n=1113情况下在n14情况下当ij1ij，ij D(,n),则x xn n为异常值当ij1ij，ij D(,n),则x x1 1
43、为异常值误差和数据处理误差和数据处理n 案例：误差和数据处理小结小结3.4.2有效数字的运算规则1）当几个数作加减运算时，在各数中以小数位数最少的为准，其余各数均凑成比该数多一位小数，所保留的多一位数字常称为安全数字。2）当几个数作乘法除法运算时，在各数中以有效数字位数最少的为准，其余各数均凑成比该数多一个数字，而与小数点位置无关。3）将数平方或开方后，结果可比有效数字位数最少的数多保留一位或相同。4）对于复合运算，中间运算所得数字的位数应比单一运算所得数字的位数至少多取一位。5）若有效数字的第一位数为 8 或 9，则有效位数可增计一位。误差和数据处理3.4.2有效数字的运算规则例：用二等玻璃
44、线纹尺校准一台分度值为1m的投影仪100mm点，投影仪读数为100.001mm，上级证书给出玻璃尺100mm的实测偏差为-0.5m，则投影仪示值误差 =100.001-（100-0.0005）=100.001-99.9995=0.0015mm =1.5m 注：名义值不在运算规则考虑范围误差和数据处理在n=1113情况下4级精密压力表校准一块1.1 C=1 As过去常称为放射性计量，关于微观致电离离子的计量。具有称职的保存、维护、使用人员4.例：用二等玻璃线纹尺校准一台分度值为1m的投影仪100mm点，投影仪读数为100.|MPEV+U95磁通（量）密度、磁感应强度量值传递的法定要求：|MPEV
45、+U95保护广大消费者免受不准确或不诚实测量所造成的危害；测量是通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程；量制：彼此间由非矛盾方程联系起来的一组量，即在特定科学领域中的基本量和相应导出量的特定组合。“度”是“尺”，计量长短。2）当几个数作乘法除法运算时，在各数中以有效数字位数最少的为准，其余各数均凑成比该数多一个数字，而与小数点位置无关。在1875年米制公约会议之后，用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器，目前保存在巴黎的国际计量局总部，所有质量的计量都应溯源到该千克原器。军工产品的判定条件：U951/4MPEV用具有专门名称的导出单位表示的导出单位，功、热单位焦耳；研究计量方法和计
46、量器具的计量特性|MPEV+U953.5 数字舍入规则数字舍入规则1）若舍去部分的数值首位大于5,则保留末位加 1，如1.6764 1.682）若舍去部分的数值首位小于5,则保留末位不变，如1.6744 1.673）若舍去部分的数值等于5，而5之后的数字不都是0时，则保留末位加 1，如1.6504 1.66 若舍去部分的数值等于5，而5之后的数字都是0时，则保留末位变成偶数，即当末位为偶数时，则末位不变；当末位为奇数时则加 1。如1.65500 1.66，1.66500 1.66，1.64500 1.64误差和数据处理3.5 数字舍入规则 注意分度值和估读在四舍六入规则的特殊性案例：校准一台分
47、度值为1N的数显拉力机的100N点，三次读数平均值为：（100N+101N+101N)/3100.7N 101N;校准一台分度值为2N的数显拉力机的100N点，三次读数平均值为：（100N+102N+100N)/3100.7N 101N.误差和数据处理案例：校准一台分度值为1N的指针式拉力机的100N点，按5分之1估读，三次读数平均值为：（100.2+100.0+100.0)/3100.13 100.1(N);校准一台分度值为1N的指针式拉力机的100N点，按2分之1,三次读数平均值为：（100.5N+100.0N+100.5N)/3100.33N 100.3(N).误差和数据处理测量仪器及其
48、特性第四章测量仪器及其特性4.1 测量仪器（计量器具）测量仪器(measuring imstrument)又称计量器具，定义为“单独或与一个或多个辅助设备组合，用于进行测量的装置”。测量仪器可分为实物量具、标准物质、测量系统和测量设备。4.1.1测量仪器一般有下列特性：一、有关范围的特性：1）示值区间（示值范围）：极限示值界限内的一组量值。如三个量程的材料试验机，就有02kN,05kN,010kN三个示值区间。2）标称示值区间（标称范围）：当测量仪器或测量系统调节到特定位置时获得并用于指明该位置的、化整或近似的极限示值所界定的一组量值。如一台万用表，调到10V档，标尺上下限为05，其标称范围为
49、多少？测量仪器及其特性 3）测量区间（测量范围）：在规定的条件下，由具有一定的仪器不确定度的测量仪器或测量系统能够测量出的一组同类量的量值。如立式光学计示值范围为-100m100m，测量范围为0 150mm5）标称值：测量仪器或测量系统特征量的经化整的值或近似值，以便为适当使用提供指导。案例：一支带有01示值，刻度范围为250300的二等水银温度计的示值区间？标称示值区间？测量区间？标称示值区间的量程？4）标称示值区间的量程：标称示值区间的两极限量值之差的绝对值。测量仪器及其特性 1）灵敏度 2）鉴别力（阈）3）分辨力 4）稳定性 5）漂移 6）响应特性 7）响应时间 8）死区 9）准确度 测
50、量仪器及其特性二、测量仪器的计量特性 10）准确度等级 11）示值误差 12）最大允许误差 13）基值误差 14）零值误差 15）固有误差 16）偏移 17）重复性 18）引用误差三、测量仪器的使用条件 测量仪器及其特性1.参考条件标准工作条件要求最严2.额定操作条件正常工作条件要求较宽3.极限条件极端条件范围和额定值最大使 用条 件计 量特 性影响4.2 计量标准 计量标准：是指为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个 或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、标准物质或测 量系统。4.2.1 计量标准的分类 按计量特性分：原级标准（计量基准）、次级标准、参考标 准、工作标准。按溯源性分：国
