二级计量师

测量仪器

大纲：

(一)概述

1、熟悉测量仪器、测量设备的定义

2、了解测量仪器的分类

(二)测量仪器的计量特性

1、了解测量仪器控制的概念

2、熟悉标称范围、量程和测量范围的概念

3、了解额定操作条件、极限条件和参考条件的概念

4、掌握示值误差和最大允许误差的概念

5、了解灵敏度的概念

6、掌握分辨力的概念

7、熟悉稳定性、漂移的概念

(三)了解测量仪器的选用原则

一、概述

(一)测量仪器的分类

1、测量仪器的定义(熟悉)测量仪器：单独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。

测量仪器中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测量仪器称之为实物量具，简称量具。如：砝码、量块、标准电阻线圈等。

实物量具不同于一般的测量仪器，量具本身所复现或提供的已知量值，即给定量，就是其本身量值的实际大小，而一般测量仪器所指示的量值往往是一种等效信息。如体温度。

2、测量仪器的分类(了解)按其结构和功能特点分：

(1)显示式测量仪器;又称指示式测量仪器，它能直接或间接显示出被测量的示值。按其给出示值的形式，可分为模拟式、数字式和记录式三种。(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。

(3)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。

(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量的部分值求和，来确定被测量值。

按其计量学用途或在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)测量设备的定义(熟悉)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、辅助设备及它们的组合。

不仅包括一般的测量仪器，而且包括各等级的测量标准，各类参考物质和实物量具，与测量设备连接的各种辅助设备，以及进行测量所必须的软件和资料。

二、测量仪器的计量特性

测量仪器的计量特性是指其影响测量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。

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。这些控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项：

型式试验：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，它包括检查、加标记和检定证书。

检验：是对所种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，检定后测量仪器是否遭到明显改动，以及其误差是否超过使用中量大允许误差范围等。

(一)标称范围、量程和测量范围(熟悉)

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，称为标称范围。此时的示值范围是与测量仪器的整体相联系的，是指标尺所指示的被测量值可得到的范围。标称范围通常以被测量的单位表示，而不管标尺上所标的单位是什么。标称范围一般用上限和下限说明，当下限为零时，标称范围一般只用其上限来表示。

量程：标称范围的上限与下限这差的绝对值。

测量范围：也称工作范围，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。(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)。

测量范围总是等于或小于标称范围。

示值范围是指测量仪器标尺或显示装置所指示的范围，可用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;

量程则是指标称范围上、下限之差的绝对值。

(二)额定操作条件、极限条件和参考条件(了解)

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极限内的使用条件。只有满足这些条件，测量仪器才能达到规定的计量特性或规定的示值允许误差值。

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所能承受的极端条件。极限条件应规定被测量和影响量的极限值。

参考条件：指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、对比时的使用条件，即标准工作条件，或为标准条件。

三种条件中，参考条件最严格，额定操作条件则较宽，而极端条件的范围(和额定值?)为最大。

(三)示值误差和最大允许误差(掌握)

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，它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。

在经过高等级的测量标标准对其进行检定或校准时，该测量标准器复现的量值为约定真值，通常称为实际值、标准值或标准值。所以：

指示式测量仪器的示值误差=示值-实际值;

实物量具的示值误差=标称值-实际值。

测量仪器示值误差，通常简称为测量仪器的误差，可用绝缘误差形式表示，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，上规范、量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)，

(四)灵敏度(了解)

测量仪器响应的变化除以对应的激励变化，称为灵敏度。

(五)分辨力(掌握)

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，或简称为分辨力。它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，即用肉眼可以分辨到一个分度值的1/2。数字式显示装置，其分辨力为末位的一个数码。对半数字式的显示装置，其分辨力为末位数字的一个分度。

(六)稳定性和漂移(熟悉)

稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力，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。

对测量仪器进行周期检定或定期校准，就是对其稳定性的一种考核。

漂移是测量仪器计量特性的慢变化。它反映了在规定的条件下，测量仪器计量特性随时间的慢变化。诸如在一定时间内，保持其计量特性恒定的能力。

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。

三、测量仪器的选用原则(了解)

选用测量仪器应从技术性和经济性出发，使其计量特性(如最大允许误差、稳定性、测量范围、灵敏度、分辨力等)适当地满足预定的要求，既要够用，又不过高。

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