计量基础知识
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计量基础知识是现代科学技术中非常重要的一部分。它研究物理
量的测量方法与标准，是实验科学和工程技术的基础。本文将从计量
基本概念、计量的意义、计量方法和计量标准等角度，详细介绍计量
基础知识。
一、计量基本概念
计量是指通过一定的方法和装置，将物理量的数值与单位联系在一起
的科学活动。在计量中，物理量是可以通过测量得到的基本属性，单
位是为了表达物理量数值和测量结果的标准的衡量规范。
二、计量的意义
计量在科学、工程和国民经济中具有极其重要的地位和作用。通过计量，可以准确地描述和表达物理现象，可以为科学实验提供可靠的数
据依据，可以为工程技术提供可行的设计方案，可以为贸易交流提供
统一的计量标准。
三、计量方法
计量方法是指通过一系列的操作和测量步骤，获得物理量的数值的过程。常见的计量方法包括直接测量法、间接测量法和比较测量法等。
其中，直接测量法是通过直接观察和读数的方式，获得物理量的数值；间接测量法是通过物理原理和数学关系，将所要测量的物理量转化为
已知的物理量进行测量；比较测量法是通过将所要测量的物理量与已
知的参照物进行比较，确定其数值。
四、计量标准
计量标准是指用于量化物理量数值的一套一致的规范和方法。计量标
准分为国际标准、国家标准和行业标准等多个层次。国际标准由国际
计量组织制定和管理，用于在全球范围内保持计量的统一与一致；国
家标准由各国计量机构制定和管理，用于在国内建立统一的计量体系；行业标准是根据具体的行业需求，由相关单位或组织制定和管理的标准。
五、计量器具
计量器具是进行计量的工具和设备，包括标准器、测量仪器和实验装
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计量基础知识计量基础知识
第一章
计量概述
第一节
计量的概念
一、概念
1.量:现象、物体或物质可定性区别与定量确认的一种属性。
2.测量:是以确定量值为目的的一组操作。
3.计量：是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动，它包括科学技术上的、法律法规上的和行政管理上的一系列活动。
4.计量学：是关于测量的科学，它涵盖有关测量的理论和实践的各个方面，在计量学中，测量既是核心概念，又是研究对象。
计量与测量的关系：
----测量不具备、也不必具备计量所有的特点，即准确性、一致性、溯源性及法制性。计量即属于测量而又严于一般的测量。
----计量是与测量结果置信度有关的、与不确定度联系在一起的规范化的测量。
二、计量的内容
.计量单位与单位制；
.计量器具（或测量仪器）；
.量值传递与溯源；
.物理常量、材料与物质特性的测定；
.测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法；
.计量管理。
----工程计量----工程计量
三、计量的分类
1.按综合性质分类
----科学计量
指基础性、探索性、先行性的计量科学研究，通常用最新的科技成果来精确地定义与实现计量单位，并为最新的科技发展提供可靠的测量基础。
指各种工程、工业、企业中的实用计量，涉及对计量，又称工业计量。
----法制计量
与法定计量机构工作有关的计量，涉及对计量单位、测量仪器、测量方法及测量实验室的法定要求。
2.按测量对象分类
.几何量
.时间频率
.温度
.光学
.力学
.电离辐射
.电磁
.声学
.无线电
.化学
四、计量的特点
1.准确性:指测量结果与被测真值的一致程度.
2.一致性:在统一单位的基础上,无论在何时何地采用何种方法、使用何种测量仪器，以及由何人测量，只要符合有关的要求，其测量结果就应在给定的区间内有一致性。测量结果应是可重复、可再现（复现）、可比较的。
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一、计量的内容、分类和特点
(一)计量的内容
自然界的一切现象或物质，都是通过一定的"量"来描述和体现的。也就是 说，"量是现象、物体或物质可定性区别与定量确定的一种属性"。因此，要认识大千世界和造福人类，就必须对各种"量"进行分析和确认，既要区分量的性质， 又要确定其量值。计量正是达到这种目的的重要手段之一。从广义上说，计量是对"量"的定性分析和定量确认的过程。
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面，而不论测量的不确定度如何，也不论测量是在哪个领域中进行的。为了经济而有效地满足社会对测量的需要，应从法制、技术和管理等方面开展计量管理工作。
在相当长的历史时期内，计量的对象主要是物理量。在历史上，计量被称为度量衡，即指长度、容积、质量的测量，所用的器具主要是尺、斗、秤。随着科技、经 济和社会的发展，计量的对象逐渐扩展到工程量、化学量、生理量，甚至心理量。与此同时，计量的内容也在不断地扩展和充实，通常可概括为六个方面:
(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
计量涉及社会的各个领域。根据其作用与地位，计量可分为科学计量、工程计量和法制计量三类，分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。
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计量基础知识讲义
1、基本概念
1.1计量
实现单位统一和量值准确可靠的活动。
计量是有特定目的的活动，即为实现单位统一和量值准确可靠。因此，与一般测量相比，它有更严格的如下要求：
●一般应采用法定计量单位；
●必须使用检定合格的计量器具；
●取得的量值可以溯源到计量基准；
●操作者一般应受过培训。
计量必须具有三个最基本的特征：统一性、准确性、法制性。
1.2测量
以确定量值为目的的一组操作。
这个测量定义非常概括，包括二部分内容：首先，测量是一种操作，至于是什么操作，没有具体规定，它可以是极为复杂的一项物理实验，如激光频率的绝对测量，地球至月球的距离测量等等，也可能是极为简单的一个操作，如称体重、量体温等。有时，操作可以是自动地进行。其次，操作的目的在于确定被测对象的量值，这里没有限定要求的量限和准确度。由此可见，这个测量定义适用于各个科学技术领域。
1.3测试
具有试验性质的测量。
对计量器具示值的检定或校准，一般有规范化的测量方法，可以通称为测量或计量。而除此以外的测量，尤其是对那些不属于计量器具的设备、零部件、元器件的参数或特征的确定，其方法具有试验性质，一般就称为测试。
1.4量
现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。
量是表征自然界运动规律的基本概念，如轻重、大小、长短等等。量所表述的对象是现象、物体或物质，是不依赖于人的主观意识的客观存在。量是计量学研究对象，一切自然现象、物体或物质，只有用相应的量来表述时，才能发现其运动规律。
定性区别是指量在特性上的差别，如几何量、电学量、热学量、力学量等，这一类量不同于某类其它量，它们之间不能够相互比较，特性相同的量组合在一起称为同类量，例如功、热，能用同一个单位焦耳表示，厚度、周长、波长可用长度单位米表示。
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1.计量的内容有哪些？
计量的内容通常可概括为以下六个方面：计量单位与单位制：计量器具（或测量仪器），包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具：量值传递与溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测：物理常量、材料与物质特性的测定：测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法：计量管理，包括计量保证与计量监督等。
2.计量是如何分类的？有何特点？
计量分为科学计量、工程计量和法制计量3类，分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。计量的特点有：准确性、一致性、溯源性、法制性。
3.我国的计量法规体系是如何构成的？
我国的计量法规体系由三部分组成： 1）中华人民共和国计量法： 2）国务院制定（或批准）的计量行政法规和省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规： 3）国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范，国务院有关部门制定的部门计量管理办法，县级以上人发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
4.计量法的基本内容是什么？
计量法的基本内容是： 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
5.什么叫校准？校准的依据是什么？
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，或实物量具所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作，称为校准。校准的依据是校准规范或校准方法，对其通常应作统一规定，特殊情况下也可自行制定。
6.什么叫检定？检定的依据是什么？
我国强制检定的范围有哪些？测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定具有法制怀，其对象是法制管理范围内的测量仪器。检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。我国规定，列入（中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录）用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具，属国家强制检定的管理范围。此外，我国对社会公用计量标准、部门和企（事）业单位的各项最高计量标准，也实行强制检定。
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一、基本概念
1、量：现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。
2、量值：一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。
3、[计量]单位：为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。
4、计量：实现单位统一、量值准确可靠的活动。
5、计量学：关于测量的科学。
计量学的研究内容主要有：
■计量单位、计量基准和标准的建立、复现、维护和保存；
■量值传递和溯源的方法；
■测量误差理论及测量数据处理方法；
■测量方法及其应用；
■计量器具的性能评定、校准、检定和使用；
■标准物质特性测定；
■计量法制和管理；
■计量人员的培养、教育和考核方法等。
计量是支撑社会、经济和科技发展的重要基础。现代计量包括科学计量、法制计量和工程计量。科学计量是研制和建立计量基标准装置，提供量值传递和溯源的依据；法制计量是对关系国计民生的重要计量器具和商品计量行为依法进行监管，确保相关量值准确；工程计量是为全社会的其他测量活动进行量值溯源提供计量校准和检测服务。
二、计量单位
1、国际单位制
国际单位制是由国际计量大会(CGPM)采纳和推荐的一种一贯单位制。它的国际通用符号为“SI”。
2、国际单位制的构成
(1)SI基本单位(7个，见表1)
(2)SI导出单位：由一个或几个SI基本单位或SI辅助单位通过相乘或相除等代数式表示的单位。
a、包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位(21个，见表2)。
b、组合形式的SI导出单位。
(3）SI单位的倍数单位，由SI词头(20个，见表3)与SI单位构成。
3、法定计量单位
法定计量单位是由国家法律承认，具有法定地位的计量单位。现行的法定计量单位是1984年2月27日由国务院发布的《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》中规定的。
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– 词头符号与所紧接着的单个单位符号（这里仅指SI基本单位和SI 导出单位）应视作一个整体对待，共同组成一个新单位，并具有 相同的幂次，而且还可以和其他单位构成组合单位。 例如： 1cm3=(10-2m)3=10-6m3 1mm2/s =(10-3m)2/s =10-6m2/s – 质量的SI基本单位名称“千克”中已包含SI词头，“千克”的十 进倍数单位由词头加在“克”之前构成。例如：应使用毫克（mg ），而不得用微千克（kg）。
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器具而言，而示值范围是指标尺本身，用标在指示器上的 单位表示“标称范围两极限之间的模”。它是标准范围的 上限即最大值减去其下限即最小值所得之差的绝对值。温 度计下限为-30℃，其上限为+80℃，则其量程为︱80-（30） ︱，即110 ℃ 测量范围（工作范围）：指“测量仪器的误差处在规定极 限内的一组测量的值”。即计量器具的误差能保证在规定 的允许误差极限范围内的计量器具的示值范围。 灵敏度：测量仪器响应的变化除以对应的激励变化。 – 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 。
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例如1：长度单位除了使用“米”外，应使用毫米、微米
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一、计量基础术语
计量：实现单位统一、量值准确可靠的活动。
测量：以确定量值为目的的一组活动。
量值：一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。如：5.34㎜、15㎏、30℃等。测量方法：进行测量时所用的，按类别叙述的逻辑操作次序。
测量程序：进行特定测量时所用的，根据给定的测量方法具体叙述的一组操作。
测量结果：由测量所得到赋予被测量的值。
注：
1、在给出测量结果时，应说明它是示值，未修正测量结果或已修正测量结果，还应表明它是否为几何值的平均值。
2、在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度，必要时还应说明有关影响量的取值范围。（测量结果的）重复性：在相同的测量条件下，对同已一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
注：1、重复性条件：相同的测量程序；相同的观测者；在相同的条件下使用相同的测量仪器；相同地点；在短时间内重复测量。
测量准确度：测量结果与被测量真值之间的一致程度。
测量不确定度：表示合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
标准不确定度：以标准偏差表示的测量不确定度。
不确定度的A类估算：（也称A类不确定估算）通过对观测列进行统计分析，对标准不确定度进行估算的一种方法。
不确定度的B类估算：通过对观测列进行非统计分析，对标准不确定度进行估算的一种方法。（B类不确定度估算）
合成标准不确定度：当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差或协方差算得的标准不确定度。
测量误差：测量结果减去被测量的真值。
相对误差：测量误差除以被测量的真值。
随机误差：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结果的平均值之差。
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计量是现代科学技术的基础和重要的支柱，它是研究物理量之间的关系和定量化的方法体系。计量可以帮助我们确定事物的大小、数量和特征，从而推动科学研究和技术发展。
一、计量单位
对于某一物理量，计量单位是表示该量大小的标准量。计量单位的选择应满足以下原则：唯一性、普遍性、稳定性、精确性等。
国际单位制是现代的计量单位体系，它包括一系列已经确定的标准单位，如米、千克、秒、安培、开尔文等。与国际单位制相关的其他系统包括公制、英制、美制、厘米-克-秒制等。
二、测量误差
测量误差是指测量结果与真值之间的差异。测量误差可以分为系统误差和随机误差。
系统误差是指存在一定的偏差或误差，导致连续多次测量的平均值与真值之间的差异。系统误差通常由于人员操作不当、仪器设计或校准不准确、环境因素或测试样本的变化等原因造成。
随机误差是指由于各种随机原因导致的测量结果的不稳定性。随机误差通常由于仪器精度有限、条件不稳定、测试样本的不同或操作者的技术不同等原因造成。
为了减小误差，我们可以通过提高测量精度、改进测量
仪器、规范测量条件等方式来减少误差。
三、测量精度和分辨率
测量精度是指测量结果与真值之间的差异程度，它可以
通过比较多次测量的结果与真值的差异来确定。测量精度越高，测量误差越小，越能准确地反映事物的真实情况。
分辨率是指测量仪器的最小量度，也就是最小可测量的
差异，常用单位为数字化的比特（bit）或字节（byte）。分
辨率越高，表示可测量的精度越高，结果将更加准确。
四、误差处理
误差处理是一种通过各种数学方法来处理数据，减少误差，提高测量精度的方法。误差处理常用的方法有加减法、乘除法、半差法、三分压降法等。其中，半差法是一种常用的方法，它可以减小误差并提高测量精度。
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1. 什么是量?
量是现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。分为广义量，如：长度、时间、质量、温度、电阻等;特定量：如某个棒子的长度，某根导线的电阻。
注意：量是客观存在着的，只有同类量才能进行比较。
2. 如何表示量?
量是由数值和计量单位组合表示。
3. 量的分类
基本量(在函数关系上彼此独立的量)和导出量(为该量值基本量的函数所定义的量)，有源量(测量是本身具有一定的能量，如电压、电流)和无源量(测量时需外加电源，如电阻、电容等)，被计量的量(作为测量对象的特定量)和影响量(对测量结果有影响的量)。
4. 什么是量制?
基本量和导出量的总和。
注意：选择基本量的条件，一是要彼此独立，而是要在某量制的领域内能够导出全部的导出量。
5. 什么是量纲?
是以量制中基本量的幂的乘积表示该量制中某量的表达式。
6. 计量的分类
几何计量;温度计量;力学计量;电磁学计量;光学计量;声学计量;无线电计量;时频计量;电离辐射计量;标准物质。
7. 什么是计量?
带有法制性质的测量称之为计量。
8. 什么是测量?
所谓“测量”就是通过物理实验的方法，对被研究的对象进行定量分析与研究的过程。
9. 什么是检定?
检定是由法制计量部门(或其他法定授权组织)，为确定和证实计量器具是否完全满足检定规程的要求而进行的全部工作。检定在我国主要是由各级计量院所以及授权的实验室来完成。
10. 什么是校准?
校准是在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
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1.计量的内容有哪些？
计量的内容通常可概括为以下六个方面：计量单位与单位制：计量器具（或测量仪器），包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具：量值传递与溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测：物理常量、材料与物质特性的测定：测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法：计量管理，包括计量保证与计量监督等。
2.计量是如何分类的？有何特点？
计量分为科学计量、工程计量和法制计量3类，分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。计量的特点有：准确性、一致性、溯源性、法制性。
3.我国的计量法规体系是如何构成的？
我国的计量法规体系由三部分组成： 1）中华人民共和国计量法： 2）国务院制定（或批准）的计量行政法规和省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规： 3）国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范，国务院有关部门制定的部门计量管理办法，县级以上人发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
4.计量法的基本内容是什么？
计量法的基本内容是： 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
5.什么叫校准？校准的依据是什么？
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，或实物量具所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作，称为校准。校准的依据是校准规范或校准方法，对其通常应作统一规定，特殊情况下也可自行制定。
6.什么叫检定？检定的依据是什么？
我国强制检定的范围有哪些？测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定具有法制怀，其对象是法制管理范围内的测量仪器。检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。我国规定，列入（中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录）用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具，属国家强制检定的管理范围。此外，我国对社会公用计量标准、部门和企（事）业单位的各项最高计量标准，也实行强制检定。
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（4）具有完善的管理制度，包括计量标准的保存、维护、使用制度，周期检定制度和技术规范。
四、计量检定
（一）计量检定的定义
计量检定（简称检定），是查明和确认计量器具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。
（1）检定的对象是计量器具
SI的基本单位
量的名称单位名称单位称号
长度米m
质量千克（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
3SI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，一部分是包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位。
4SI单位的倍数单位
测试是具有实验性质的测量。
（二）计量的发展1.古代阶段：以经验为主的初级阶段。
2.近代阶段
3现代阶段
（三）计量的特点1准确性。2一致性。3溯源性。4法制性
（三）计量器具
（一）计量器具的定义及分类
单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具
1.实物量具。
实物量具是指使用时以固定形态，复现或提供定量的一个或多个已知值的器具。
误差的定义、来源及种类
误差的定义wk.baidu.com其表达式
误差，是测量结果减去被测量的真值
计量基础知识
基础理论：
一、计量法
二、国际单位：米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩
尔（mol）、坎德拉（cd）。
米（m）是光在真空中，在1/299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克（kg）是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒（s）是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射9192631770个周期的持续时间。
安培（A）是电流单位。在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10（-7）N，则每根导线中的电流为1A。
开尔文（K）是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
摩尔（mol）是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 碳-12的原子数目相等。使用摩尔时，基本原子可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉（cd）是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出的频率为540×10（12）Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr。
三、法定计量单位：
1.国际单位制基本单位
2.国际单位制的辅助单位
3.国际单位制中具有专门名称的导出单位
4.国家选定的非国际单位制单位
5.有以上单位构成的组合形式的单位
6.由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位
辅助单位
在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。辅助单位既可以作为基本单位使用，又可作为导出单位使用。它们的定义如下：
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计量的特性
（4）法制性 计量本身的社会性就要求有一定的法制保 障。要实现全国计量单位制的统一和量值的 准确一致，不仅要有一定的技术手段，还要 有相应的法律和行政管理，特别是对国计民 生有明显影响的计量工作，更须有法制保障。
2、计量基本术语 、
计量： 计量：实现单位统一、量值准确可靠的活动。 计量学： 计量学：关于测量的科学。 计量学的研究内容主要有：量和单位；计量器 具；量值传递与量值溯源；测量误差、测量不 确定度与数据处理以及计量管理等。
量的名称 单位名称 电阻 欧[姆] 电导 西[门子] 磁通量 韦[伯] 磁通密度，磁感应强度 特[斯拉] 电感 亨[利] 摄氏温度 摄氏度 光通量 流[明] 光照度 勒[克斯] 放射性活度 贝可[勒尔] 吸收剂量 戈[瑞] 剂量当量 希[沃特]
单位符号 Ω S Wb T H ℃ lm lx Bq Gy Sv
强检 强制执 目录 行
有规 定周 期
全面 评定
合格/ 不合格
有法 律效 力
目的不同
校准的目的是对照计量标准，评定测量装置的示值误差，确保量 值准确，属于自下而上量值溯源的一组操作。这种示值误差的评 定应根据组织的校准规程作出相应规定，按校准周期进行，并做 好校准记录及校准标识。校准除评定测量装置的示值误差和确定 有关计量特性外，校准结果也可以表示为修正值或校准因子，具 体指导测量过程的操作。 检定的目的则是对测量装置进行强制性全面评定。这种全面评定 属于量值统一的范畴，是自上而下的量值传递过程。检定应评定 计量器具是否符合规定要求。这种规定要求就是测量装置检定规 程规定的误差范围。通过检定，评定测量装置的误差范围是否在 规定的误差范围之内。
计量基础必学知识点
计量基础必学知识点
计量基础是指在研究或实验中进行测量过程中所需要掌握的一些基本
知识点。以下是一些常见的计量基础知识点：
1. 单位与量纲：物理量具有大小和单位两个基本特征。单位是表示物
理量大小的标准，量纲是指物理量的类型。
2. 测量误差：测量过程中存在着各种误差，包括系统误差和随机误差。系统误差指测量结果与真实值之间的偏差，随机误差是指重复测量同
一物理量时结果的变异。
3. 测量准确度与精度：准确度是指测量结果与真实值之间的接近程度，精度是指测量结果的重复性或一致性。
4. 数值分析：在实验中，常常需要对测量数据进行数值分析，包括平
均值、标准差、相关系数等。
5. 误差分析：对测量误差进行分析可以帮助我们了解测量结果的可靠
性和误差来源。常用的误差分析方法包括回归分析、方差分析等。
6. 有效数字：有效数字指表示测量结果中具有意义的数字。有效数字
的确定涉及到测量仪器的精度和测量结果的不确定性。
7. 定量关系：很多物理现象可以通过数学关系来描述，可以使用函数
关系、线性关系等来建立定量关系。
8. 测量仪器：各种测量仪器都有其特定的工作原理和测量范围，了解
仪器的特性和操作方法对正确进行测量是非常重要的。
9. 测量方法：不同的物理量需要选择不同的测量方法，例如直接测量、间接测量、比较测量等。
10. 实验设计：在进行实验时，需要合理设计实验方案，包括确定测
量的目的、选择测量指标和确定实验步骤等。
这些是计量基础中的一些重要知识点，掌握了这些知识点可以帮助我
们正确进行实验测量，并提高实验结果的准确性和可靠性。
计量基础知识
计量基础知识
计量是现代社会中不可或缺的一部分，它涉及到科学、工程、商业
等各个领域。作为衡量和度量事物的方式，计量对于确保质量、公正
交易以及科学研究的准确性具有重要意义。本文将介绍计量基础知识，包括计量的定义、计量单位、计量误差以及计量器具等内容。
一、计量的定义
计量是通过比较、计算和测量来确定事物量值的过程。它既可以是
定量描述，也可以是定性描述。计量可以帮助我们了解事物的性质、
品质、规格等信息，从而在科学研究和生产实践中起到至关重要的作用。
二、计量单位
计量单位是用来具体表示和量度事物的量值的标准。国际计量单位
制（SI制）是国际上通用的计量单位制度，它包括七个基本单位：米（m，长度单位）、千克（kg，质量单位）、秒（s，时间单位）、安
培（A，电流单位）、开尔文（K，温度单位）、摩尔（mol，物质的
量单位）和坎德拉（cd，发光强度单位）。除了基本单位外，还存在
一系列导出单位，用于衡量其他物理量，例如力的单位牛顿（N）、能
量的单位焦耳（J）等。
三、计量误差
计量误差是指所测量结果与真实值之间的差异。在任何计量活动中，由于各种因素的影响，都会存在一定程度的误差。误差主要分为系统
误差和随机误差两种类型。
系统误差是由于测量仪器或测量方法本身的固有特性而引起的误差。它可能具有常值偏差或者与测量值大小相关的偏差。系统误差会导致
测量结果整体上偏向某个方向。
随机误差是由于各种无法精确控制的因素引起的误差，它是指在重
复测量中所得结果的随机波动。随机误差是由于人为操作不精确、环
境变化、仪器故障等引起的。
为了减小误差，保证测量结果的准确性，我们可以采取多次测量取
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• 化学计量
计量技术基础 量和单位的术语
第一节
量和 单位
• 量： • 单位：
可以定性区别和定量确定的现象、物体或物质的属性。
• 时间
• 长度
• 重量
表示与其相比较的同种量大小的约定定义和采用的的特定量。
• s（秒）
• m（米）
• kg（千克）
• 量值：
一个数与单位的乘积，用于表示特定量的大小。
当取2.58u的区间宽时，测量结果有98%的概率出现在该 区间内。
计量技术基础
④
数据处理 基础知识
数字修约及运算
先计算后修约，正确保留有效数字。 • 0在数字前起定位作用，其它0都属于有效数字 0.03000应保留4位有效数字表示为3.00010-2 加减法：2.011+31.25=33.26 计算结果与有效数字最少的数字一致
测量误差与被测量的真值之比值。
TIPS 误差
• 相对误差：测量误差与被测量的真值之比值。
x / x
100V点误差: 100V×5%=±5V
AC（0～200V）档精度：5%（最大允许误差）
• 引用误差：测量器具的误差与该器具的特定值之比值。
x / x
1.5级普通压力表
0.5MPa点误差:
max
0.6MPa×1.5%=±0.009MPa
量和 单位
• 所表示的量值为量值的和或差，可使用括号将数值组合，或置
共同的单位于全部数值之后。
T=20℃±0.1 ℃ T=20±0.1 ℃或(20±0.1) ℃
计量技术基础 法定计量单位
SI单位
量和 单位 法定计 量单位
SI单位
倍数单位
国家选定 的非国际
单位制单位
2
计量技术基础 法定计量单位
2
计量技术基础 法定计量单位
SI单位倍数单位(20个）
106：兆（M）; 103：千（k）; 102：百（h）; 101：十（da）;
10-1：分（d）; 10-2：厘（c）; 10-3：毫（m）; 10-6：微（ μ ）; 10-9：纳（ n ） ……
量和 单位 法定计 量单位
国家选定的非国际单位制单位
计量技术基础
第二章
计量基础知识
分类 量和单位 测量术语 误差和不确定度 数据处理
计量管理基础
术语 计量法制管理 质量管理体系
计量技术基础 • 几 何 量 • 热 学
• 力
学
分 类
• 电 磁 学
• 无 线 电
• 时间频率 • 电离辐射 • 光学计量 • 声学计量
乘除法：0.159.6876=1.5
计算结果与有效数字最少的数字一致
乘方和开方：1.3692=1.874（161）
计量技术基础
数据处理 基础知识
数字修约及运算
先计算后修约，正确保留有效数字。 • 数字修约规则：4舍6入，逢5为偶 1.555=1.56 1.545=1.54
TIPS 计量
测量 结果
量与 单位
操作
测量 方法
量具 测量 原理 环境 条件
测量 过程
计量技术基础
研究基本物理常数，常量的准确测定。
研究计量单位及计量标准的建立、复现、维护、保
存使用。
研究标准物质特性的准确测定。
研究计量器具的计量特性评定。
研究测量理论测量结果处理方法。
研究 内容
测量结果分布越分散，u越大。 能够反映出测量结果分散特性
当取1.97u的区间宽时，测量结果有95%的概率出现在该 区间内。
TIPS
真值
98% 95%
-2.58u -1.97u +1.97u +2.58u
0
n 测量结果分布越分散，u越大。 1 不确定度通过统计学实践，完美的总结和解释了测量结 不确 2 u (x i x ) n 1 i 1 能够反映出测量结果分散特性 定度 : 果的分布规律，对比误差理论更具有科学上的实践意义。
时间：分（min）、时（h）、天（d） ；旋转速度：转每分（
r/min); 长度： 海里（ n mile）；速度： 节（ kn）；质量：吨 （t） ；
原子质量单位： u； 体积：升 L,(l) 、能：电子伏 （eV）；级差：分贝 （dB）；线密度：特克斯 （tex ）；面积：公顷 （hm2）；平面角：角 秒（ 〞）、角分（ˊ）、度（ °）。
计量技术基础
第二节
测量 术语
测量原理
测量的科学基础及理论依据。
测量方法
在实施测量过程中，概括说明的一组合乎逻辑的操
作顺序。
测量程序
在实施特定的测量中，根据给定的测量方法、具体 说明的一组操作。
TIPS 测量方法
计量技术基础 测量设备
测量 术语
进行测量所需的测量器具、测量标准、标准物质、辅助设备 及其技术资料的总称。
0
约定 真值
=
x
i 1
n
i
n
TIPS
真值
-
0
约定 真值
=
x
i 1
n
i
n
误差: 0
误差理论并不完善，不能准确界定真值可能出现的范围
，大多数情况下缺乏实践指导意义。
TIPS
真值
95%
-1.97u +1.97u
0
不确 定度:
u
n 1 2 ( x x ) i n 1 i 1
计量技术基础 测量结果
误差 测量结果与被测量的真值之差。
误差和 不确定度
粗大 系统误差 误差
误 差随机
误差
随机误差 系统 误差
粗大误差
0
计量技术基础 测量结果
术语
误差和 不确定度
不确定度 与测量结果相关联的、表征合理的赋予被测量
值分散性的参数。 A类标准不确定度
0—1t时其误差超过允许值，则该电
子秤的测量范围为1—10t
计量技术基础
测量器具的示值误差
测量器具的示值与对应的输入量的真值之差。
测量 术语
测量器具的最大允许误差
技术规范、规程中规定的测量器具的允许误差极限值。
测量器具的引用误差
测量器具的误差与该器具的特定值之比值。
测量器具的相对误差
计量基础
昆明（2016） 戴昊
计量是什么？ 计量基础知识 计量技术基础 计量管理基础
第一章
计量是什么？
计量的概念
计量：关于测量的科学。
TIPS
测量：以确定量值为
目的的一组操作，是
人类认识客观世界的
基础。
计量的概念
计量：关于测量的科学，是实现单位统一、量
值准确可靠的活动（JJF 1001-1998）。
测量不确定度
不能用不确定度对测量结 果进行修正，在对已修正 的测量结果评定中，应考 虑修正不完善而引入的不 确定度。 完整的测量结果必须合理 给出测量不确定度的大小。
结果 的说明
待修正而尚未修正的误差， 应在测量结果中予以单独 说明，除此之外，其他误 差只在测量结果的不确定 度来源中予以出现。
TIPS
测量不确定度
表明测量之值的分散性， 是一个区间。 与人对测量量及过程认识 有关。 根据可获得信息，可以用 统计方法来评定。
评定不确定度分量不必按 其性质区分。
计量技术基础 测量结果
术语
误差和 不确定度
测量误差
测量结果 的可修正性 当已知系统误差估计值时， 可以对测量结果进行修正， 得到已修正的测量结果。
计量技术基础 测量结果
真值
与给定的特定量定义一致的值。
平面三角形和为180°
测量 术语
约定 真值
被承认的特定量的值，该值具有与其预期用途相适宜的 不确定度。
国际千克原器的质量为1kg。
示值
测量设备给出的量值。
秤得小明体重为60kg。
计量技术基础 测量结果
重复性
测量 术语
计量技术基础
测量 术语
量程
标称范围（有刻度范围或能显 示的范围）两极限值之差的模。
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。
量程和标称范围均与误差无
测量范围小于或等于量程。
联系。
某电压表标称范围从 -10V~+10V, 则其量程为20V。
某电子秤的标称范围 0—10t,但在
研究量值传递与量值溯源的方法。
研究计量法制和管理。 研究计量人员进行计量的能力培养与考核方法。 研究测量有关的一切理论、方法和实际运用问题。
计量的概念
科学的测量
认识的基础
计量：关于测量的科学，是实现单位统一、量
值准确可靠的活动（JJF 1001-19981）。
科技要发展、计量需先行！
2计量的概念 .2 计量的定义 .理解要点
• 1s
• 1m
• 1 kg
计量技术基础 量和单位的表示
• 必须严格按国家标准正确使用计量单位与单位符号。 距离1公里，应正确表达为距离1km，不应写成1KM。 • 单位符号一律为正体。 质量1公斤，应正确表达为距离1kg，不应写成1kg。 • 相对量值应正确使用相对符号%。
量 和 ④ 单位
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。
复现性
在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之
间的一致性。
测量 准确度
测量结果与被测量真值之间的一致程度。
TIPS
真值
小明身高170cm
卷尺的示值
小王比小明高10cm,小王身高180cm。此时小明的身高 170cm被作为了约定真值使用。
不 确 定 度
B类标准不确定度 系统 误差 合成标准不确定度 扩展不确定度
计量技术基础 测量结果
术语
误差和 不确定度
测量误差
含义
主客 观性 可操 作性 性质的 区分性
表明测量结果偏离真值， 是一个差值，有正有负。 客观存在，不以人的认识 而改变。 由于真值未知，故误差不 能准确得到，用约定真值 代替真值可以得到估计值。 误差按性质可分为随机误 差和系统误差，需对它们 分别进行统计分析。
1.5551=1.56
不确定度的修约具有其特殊性。
计量技术基础
第二章
计量基础知识
分类 量和单位 测量术语 误差和不确定度 数据处理
SI单位
• SI基本单位（7个）
量和 单位 法定计 量单位
长度：米（m）；质量：千克（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）。
• SI导出单位（18个）
角：弧度（ rad）；频率： 赫（Hz）；力：牛（ N）； 压强、压 力、应力：帕（ Pa ）； 能/功/热量：焦（ J ）；电荷量： 库（ C）；功率/辐射能通量： 瓦（ W）；电压/电动势/电位： 伏 （ V）；电容：法（ F ） ；电阻：欧（Ω ）……
53%～75% （53～75）% ，不能写成53～75%。
计量技术基础 量和单位的表示
• 量的符号必须使用斜体，带有下标的量其下标为正体。 Vmax=500V • 量值的数值处于0.1～1000范围内. V=0.03000V V=3.00010-2V Vmax=500V
• 副标准 标准物质 • 有证标准物质 国防最高标准 • 军用标准物质
计量技术基础
测量 术语
测试
基于一定目的的测定、测量、检查或实验。
检定
由法定计量技术机构确定并证实测量器具是否完全满足规 定要求而做的全部工作。它包括测量、检查，加标记和出 具检定证书。
校准
在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统所指示的量值 或实物量具、标准物质所代表的量值与对应的测量标准所
复现的量值之间关系的一组操作。
TIPS TIPS
校准
•
目的是检查仪器量值的 准确性 • 对象是企事业单位或个 人使用的仪器 • 性质是企事业单位或个 人自律行为 • 主体是企事业单位或个 人
检定
•
目的是检查计量器具的 合法性 • 对象是国家依法管理的 计量器具 • 性质是政府法制管理行 为 • 主体是法定计量技术机 构
计量技术基础
测量 术语
测量器具的准确度
测量器具给出被测量接近于真值的响应能力。
测量器具的准确度等级
符合一定计量学要求，并使其误差保持在规定极限范围内的测量器
具的等级。 某电压表为2.0级。
计量技术基础 测量标准
测量 术语
为定义、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、参考物质或测量系统。 • • • • • • • 参照标准 国际标准 工作标准 国家标准 传递标准 主标准 核查标准
计量法规、条例，质量管
技术
理体系、人力资源管理…
计量
测量方法、测试
管理
设百度文库、人员…
TIPS
具备计量检 定操作能力
开展计量 检定工作
计量技术基础
第二章
第二章
计量基础知识
计量基础知识
计量管理基础
术语 计量法规 质量管理体系
分类 量和单位 测量术语 误差和不确定度 数据处理