04++计量器具及其特性(1)
第五章 计量器具
（2）计量仪器
将被测的量转换成可直接观测的指 示值或等效信息的计量器具称为 计量仪器。例如电流表、压力计、 水表、温度计、干涉仪、天平等 都是计量仪器。
对计量一起有从不同的角度进行分类， 当然这些分类也是相对的，有些计量 器具既可列入某一类，也可列入另一 类。
从计量仪器的功能来看，大致可以分为 显示式计量器具、比较式仪器、积分 式计量仪器、累积式计量仪器。
简单、直观、方便。 （2）最小二乘法 对所有的校准点来说，残差平方和为最
小的直线。此法拟合精度高，但计算 麻烦。 （3）75%上限制的示值与下限示值的 连线。百分比值可根据需要确定。 （4）平均选点法 将校准数据分成大致相等的两组，每组 数据求出平均点，用这两组的平均点 连成一条直线。此方法在现场经常使 用，且拟合精密度还比较高。
量仪器（仪表）、计量装置。 （1）实物量具 （实物）量具是指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。例如： 砝码、量块、（单值或多值、带或不带标尺 的）量器、标准电阻、标准信号发生器、标 准物质等。实物量具一般不带指示器，而由 被计量对象本身形成指示器。
量具根据其复现或提供量值的多少，量具可分 为单值量具和多值量具。量具从工作方式来 分，有从属量具和独立量具。
L B 100% A
=0.013/1.0 = 1.3%
2、用最小二乘法
设参考直线为 y = k x + b
X
b k
Y 0 0.06 0.09 0.12 0.13 0.18T
1 1 1 1 1 1 T A 0 1.0 0.5 2.0 2.5 3.0
⊿y3= y3 – (0.0571x3 + 0.0014) = 0.09 –
测量仪器及其计量特性
测量仪器及其计量特性
陈玲艳
【期刊名称】《新疆电力技术》
【年(卷),期】2018(0)3
【摘要】目录一测量仪器(计量器具)二测量仪器的计量特性一、测量仪器(计量器具)(一)测量仪器及其作用1、测量仪器又称计量器具,是指单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
它是用来测量并能得到被测对象量值的一种技术工具或装置。
测量仪器的特点:(1)用于测量,目的是为了获得被测对象量值的大小。
(2)具有多种形式,可以单独使用,也可以连同辅助设备一起使用。
(3)测量仪器本身是一种器具或一种技术装置,是一种实物。
【总页数】12页(P38-49)
【关键词】测量仪器;计量特性;示值误差;准确度等级;实物量具;约定真值;允许误差【作者】陈玲艳
【作者单位】国网新疆电力有限公司电力科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TH70
【相关文献】
1.新版《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(一) [J], 陈明华;施昌彦;
2.新版《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(二) [J], 陈明
华;施昌彦;
3.《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(三)新版 [J], 陈明华;施昌彦;
4.新版《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(四) [J], 陈明华;施昌彦;
5.2013中国传感测量与导航技术发展高峰论坛暨2013中国嵌入式系统年会 2013中国电子测量与导航技术发展高峰论坛第23届全国测控、计量、仪器仪表学术年会中国仪器仪表学会空间仪器分会(筹)筹备会联合大会会议通知 [J], 大会组委会
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计量器具
1、计量仪器的分类
直读式计量仪器：能直接指示出被测量 值，游标卡尺、压力表等 比较式计量仪器：能测量出被测量值等 于同名量的已知值，如天平，电位差计 差值式计量仪器：测量出被测量与同名 的已知值之间的少量差异，如比较仪， 外差式频率计
1、计量仪器的分类
按原理分为： 机械式量仪 光学式量仪 电动量仪 气动量仪
（三）计量装置
计量装置的分类
按其计量学用途可分为： 相当于工作计量器具的测量或测试装置 作为计量标准的检定或校准装置
辅助设备的作用
将被测量或影响保持于某个适当的数值上 便于进行计量操作 改变计量器具的计量范围或灵敏度 辅助设备的准确度一般应比计量器具高一 个数量级 辅助设备应尽可能少。
第18届计量大会和第77届国际计量委员会决
议：自1990年1月1日起国际上将同时正式启用以
约瑟夫森常数和冯·克里青常数的国际公认值为
基础的电学测量新标准复现电压单位和电阻单位，
这些国际标准保存在BIPM的电学标准室内。从这
天起各国按新的单位量值一致的原则，调整并保
存各国的电压单位和电阻单位量国家标准。
2、国家计量基准、国际计量基准、副 基准和工作基准
1）国际计量基准：是具有当代科学技术所能达到的 最高计量特性的计量基准，是给定量的所有其他计 量器具在国际上定度的最高依据。 经国际协议承认的主要途径是经国际米制公约组 织下设的国际计量委员会（CIPM）和国际计量局 （BIPM），由他们研究、建立、组织和监督国际计 量标准的工作。 BIPM拥有质量及相关量、频率标准和时标、激光 波长和频率标准、电学标准、光度和辐射度标准、 热力学、电离 辐射标准等学科的实验室。
计量器具的特征指标
计量器具的特征指标
当我们谈到计量器具，其实就想了解它能不能给我们准确、可靠的数据。
那么，计量器具的特征指标就是帮助我们了解这些性能的“小秘密”。
1. 准确度等级：这个指标告诉我们计量器具测量得准不准。
等级越高，说明它测出来的数据越接近真实值。
2. 灵敏度：这可以理解为器具对变化的敏感度。
灵敏度越高，意味着即使变化很微小，它也能感知到。
3. 鉴别力：这个指标表示器具能区分多小的变化。
鉴别力越强，它就越能区分细微的差别。
4. 稳定度：稳定度告诉我们计量器具在一段时间内是否能保持稳定的测量。
稳定度越高，它的测量结果就越可靠。
5. 超然性：这个指标描述的是器具抵抗外界干扰的能力。
超然性越好，外界的干扰就越难影响它的测量结果。
6. 动态特性：这是描述器具在测量动态变化时的反应能力。
动态特性越好，它就能越快、越准确地响应变化。
了解这些特征指标，就像给计量器具做了一次“体检”，让我们知道它的“身体状况”如何，从而决定它是否适合我们的使用需求。
第四章计量器具
2）国家计量基准：本国科学技术所能达到的最高 计量特性和计量基准，是给定量的所有其他计量 器具在国内定度的最高依据。
我国计量基准需经国务院计量行政部门批准，作 为全国统一量值最高依据的计量器具。
国家计量基准必须是国家决定承认的，确定了它 的法定地位。标志着一个国家科学计量的水平。
第四章计量器具
1、量具的分类
按已知值是一个或多个，可分为单值量具和多 值量具，后者又可分为常值量具和变值量具。 单值量具：量块、三角形角度块、标准电池、 标准电阻
多值量具：多面棱体、多刻线量筒、可变电容 器、电阻箱、四边形角度块。
从量具的工作方式看，分为从属量具和独立量 具。
从量具的组合看，可分为单个量具和成套量具。
第四章计量器具
1、计量器具的制造
属本单位从未生产过的，可只对其样机 进行性能试验，简称样机试验，样机试 验合格后，发给样机试验合格证书。
凡未经型式批准或未取得样机试验合格 证书的计量器具，不准生产。
计量器具新产品定型鉴定由国家计量行 政部门授权的技术机构进行。
第四章计量器具
型式批准向当地省级人民政府计量行政部门申请办 理。批准的型式经国家计量行政部门审核公布后， 作为全国通用的型式。
第四章计量器具
计量基准的特点
唯一性。对每个测量参数来说，全国只有一个。 科学性。运用最新科学技术成就研究出来的， 所以具有当代本国的最高精确度。 国家性。计量基准的准确度只有且经必须经过 国家鉴定合格并确定其准确度。 稳定性。最佳的稳定度，
因此研制计量基准应尽量采用当代科学技术的 最新成就。
第四章计量器具
个数量级 辅助设备应尽可能少。
第四章计量器具
《一级注册计量师基础知识及专业实务》习题解答
《一级注册计量师基础知识及专业实务》习题解答目录1计量法律、法规及计量监督管理················································１2计量技术法规及国际计量技术文件··············································９3量和单位··································································１１4测量、计量································································１８5测量结果··································································１９6测量仪器及其特性··························································２１7测量标准··································································２５8计量技术机构质量管理体系的建立和运行······································２９9计量安全防护······························································３３10职业道德教育·····························································３７11测量数据处理·····························································３９12测量不确定度评定与表示···················································５３13测量结果的处理和报告·····················································６５14计量检定、校准和检测的实施···············································７０15检定、校准证书和检测报告·················································７９16计量标准的建立、考核及使用···············································８３17计量检定规程和校准规范的编写和使用·······································９０18比对和测量审核的实施·····················································９３19期间核查的实施···························································９４20型式评价的实施···························································９７21计量科学研究·····························································９９1计量法律、法规及计量监督管理一、思考题1．计量立法的宗旨是什么？答：为了加强计量监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，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，维护国家和人民的利益。
计量器具的基本特性有哪些？
计量器具的基本特性有哪些？
计量器具的基本特性有哪些？
1.计量器具的测量范围和量程
计量器具的测量范围，即计量器具的误差处在规定极限内的一组被测量的值，标称范围两极限之差的模就是量程，即测量范围的最高值与最低值之差。
2.计量器具的灵敏度
是指计量器具响应的变化除以对应的激励变化，可以理解为计量器具对被测量变化的反应能力。
3.计量器具的准确度、示值误差
计量器具的准确度是计量器具给出接近真值的响应的能力。
计量器具的示值误差是指计量器具示值与对应输入量的真值之差。
4.计量器具的重复性
是指在相同的测量条件下，重复测量同一个被测量，测量仪器提供相近示值的能力。
——摘自《领导干部质量安全知识读本》。
标准计量器具
标准计量器具标准计量器具是指用于检定、校准和检验其他计量器具的器具，它们是保证计量结果准确可靠的重要工具。
标准计量器具的准确性和稳定性对于各行各业的计量工作都至关重要。
本文将对标准计量器具的分类、特点以及使用注意事项进行介绍。
一、分类。
标准计量器具根据其用途和特点可以分为多个类别，主要包括长度、质量、时间、电流、电压、电阻、功率、温度等多个方面的计量器具。
在实际应用中，这些计量器具通常会被分为标准量具和工作量具两大类。
标准量具是用于校准和检定其他计量器具的器具，它们具有极高的准确性和稳定性；而工作量具则是用于实际的计量工作，其准确性要求相对较低。
二、特点。
标准计量器具具有以下几个显著的特点：1. 高准确性，标准计量器具的准确性通常要求非常高，以确保对其他计量器具的准确校准和检定。
2. 稳定性，标准计量器具的稳定性是其另一个重要特点，只有稳定的计量器具才能够保证长期的准确性。
3. 可追溯性，标准计量器具的准确性需要能够被追溯到国际或国家的计量单位标准，以确保其准确性得到国际认可。
4. 定期校准，标准计量器具需要定期进行校准和检定，以确保其准确性和稳定性。
三、使用注意事项。
在使用标准计量器具时，需要注意以下几点：1. 保持清洁，标准计量器具在使用过程中需要保持清洁，避免灰尘、污垢等物质影响其准确性。
2. 避免震动，标准计量器具在使用过程中需要避免受到较大的震动，以确保其稳定性。
3. 避免过载，在使用标准计量器具时，需要避免过载，以免损坏器具。
4. 定期校准，标准计量器具需要定期进行校准和检定，以确保其准确性和稳定性。
5. 注意环境条件，标准计量器具在使用过程中需要注意环境条件，避免受到温度、湿度等因素的影响。
结语。
标准计量器具在各行各业的计量工作中起着至关重要的作用，它们的准确性和稳定性直接影响着计量结果的可靠性。
因此，在选择和使用标准计量器具时，需要严格遵守相关的规定和标准，以确保其准确性和稳定性。
第4章 计量器具
值随着被测量而变化。
第4章 计量器具 2． 标称值 标称值是计量器具上表明其特性或指导其使用的 量值,该值为修约值或近似值,如标在电压表表盘上的示 值。标称值是固定的,不随被测量的变化而变化。 3． 标称范围 标称范围是计量器具的操纵器件调到特定位置时 可得到的示值范围。标称范围通常用计量器具的上限
由宏观物体进入微观世界。建立在量子定律基础上的微观
自然基准（也称量子基准）,比宏观的实物基准要稳定可靠 得多。因为,根据量子理论,微观世界的量只能是跃进式的改
变,而不能发生任意的微小的变化；同时,同一类物质的原子
和分子都是严格一致的,不随时间和地点而改变。这就是所 谓的稳定性和齐一性。量子基准就是利用了微观世界所固
用于基本单位，也适用于导出单位。为维护所具有的
计量特性，主基准是不轻易使用的。它一般只用作与 作证基准或参考基准的比较器， 而绝不直接用于日常 计量。
第4章 计量器具 （2） 作证基准: 用于核对主基准的变化， 或在必要时（如主基准损坏或
遗失）可代替主基准的基准。
与主基准一样， 作证基准也不用于日常计量。 （3） 副基准: 通过直接或间接与主基准比较或用基准法来定值的基准， 一般可以代替主基准使用。
在电计量仪器中,计量信号是该仪器内被计量量的代
表,常常把输入到仪器的信号称为激励,把仪器的输出信号 称为响应。
第4章 计量器具 2． 计量链 从计量器具的总体构成来看,可以认为它是包含许多环节 的计量链。计量链是计量仪器或计量装置中的一系列单元,它 们构成计量信号从输入到输出的通道。例如由传声器,衰减器, 滤波器,放大器和电压表组成的电声计量链。 用毫伏计作为指示机构或指示单元的热电温度计,具有这 样的计量链： ① 热电偶： 它是温度传感器,也是第一个变换单元,把温度T变换成电 动势E；② 闭合电路：它是中间变换单元,在电动势E的作用下 产生电流I；③ 毫伏计的电磁系统： 它也是中间变换单元,把 电流I变换成力偶M；④ 弹簧等：它是指示单元,把力偶M变换 成观察者可以直接感受的角度α。用方框图表示的这个计量链 见图4.3.2。
计量器具定义
计量器具定义
计量器具是一种仪器，它可以测量物质特性，如体积、重量、温度、压力和湿度等。
它们有助于收集准确的数据，并且可以用于处理和控制过程。
计量器具是根据国际标准和规范来设计和制造的，它们的设计和制造必须符合国家标准的要求。
它们可用于各种行业，如工业、农业、医药、石油、电力等。
计量器具的结构分为两种：一种是机械式结构，它由一系列机械部件组成，可以测量物体的大小、形状和密度；另一种是电子式结构，它是一种电子技术，由一系列电子元件组成，可以测量电信号的振幅、频率和相位。
计量器具的工作原理是：计量器具测量物体的特性，并将测量结果转换成电信号。
电信号可以传送到计算机，由计算机处理和分析，从而可以更准确地估计出物体的特性。
计量器具的应用非常广泛。
它们可以用于控制和调节工厂生产过程中的各种参数，也可以用于检测环境污染、工业废气排放量等，可以帮助相关行业提高生产效率，减少污染，降低成本，提高生产质量。
计量器具还可以用于科学研究和实验室分析，可以帮助科学家们更准确地了解物质的性质，进行更深入的研究。
总的来说，计量器具是一种重要的测量工具，它不仅可以改善工业生产过程，而且还可以改善科学研究和实验室分析，
促进生产和科学技术的发展，是现代社会经济发展不可或缺的重要因素。
计量器具定义
计量器具定义计量器具（MeasurementDevice）是指用于计量的仪器或设备，它能够测量、精确衡量和计算物质的特定性质，以便获得可准确计算的数据。
计量器具的种类繁多，可根据功能分为计次器具、测试器具、计量器具及对比器具等。
1、计次器具：计次器具是一种指示或记数器具，用于测量物质的次数，例如大规、游标卡尺、刻度尺等。
2、测试器具:试器具是一种量化仪器，用于测试物质的参数，例如温度计、湿度计、压力计、电流表、电压表等。
3、计量器具：计量器具是一种精密仪器，用于测量物质的重量或体积，例如秤、千分表、内径规等。
4、对比器具：对比器具是用来比较两个物体之间差异的专用仪器，例如游标微观、投影测量仪、光学检测仪等。
计量器具可用于实验室、工厂、质检中心及其他相关设备。
它们对于对象进行衡量分析和测量，以及实施国家标准和法律法规，起着十分重要的作用。
计量器具使用的各类器件也是多样的，有电子元件、静电元件、机械传动元件、光学元件和计算机编程元件等等。
计量器具的精准度和稳定性是保证其使用功能的关键。
精度的标准取决于检测物质的性质及其对精度的要求。
稳定性是指计量器具在一定环境条件下，持续一段时间，其输出结果能够稳定等值或稳定地变化，而不会受到外界因素的影响。
此外，计量器具也要求有充分的安全性，以保证测量时不会造成潜在的安全风险。
其安全性取决于设计和制造的质量，以及设备运行时的安全控制。
计量器具的校准是保证其可靠性的重要环节。
校准是指按照要求，按照给定的标准物质，通过一定的程序和方法，比较待测仪器的读数和标准物质的标准值，确定和修正仪器的读数，使得其与标准值保持一定的偏差，从而确保测量结果的准确性。
计量器具的种类繁多，功能各有不同，其精度和可靠性都有着十分重要的作用。
在使用计量器具的过程中，需要注意安全性，并定期进行校准维护，以保证测量精度和可靠性。
测量仪器的计量特性
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〔阈〕和示值误差等。
为了达到测量的预定要求，测量仪器必须具有符合规范要求的计量学特性。
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。
这种控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项: ——型式批准；——检定；——检验。
这些工作的目的是要确定测量仪器的特性是否符合相关技术法规中规定的要求。
型式批准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。
所谓型式，是指某一种测量仪器的样机及(或)它的技术文件(例如:图纸、设计资料等)，实质上就是该种测量仪器的结构、技术条件和所表现出来的性能。
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。
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、检定后测量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。
(一)标称范围、量程和测量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。
例如:一台万用表，把操纵器件调到×10一挡，其标尺上、下限的数码为0～10，则其标称范围为(0～100)V。
标称范围一般用上限和下限说明，例如:(100～200)℃。
当下限(即最小值)为零时，标称范围一般只用其上限(即最大值)来表示，例如:(0～100)v的电压表，其标称范围可表示为100V。
标称范围的上限与下限之差的绝对值，称为量程。
例如:某温度计的标称范围为(-30～80)℃，则其量程为|80-(-30)|℃=110℃；某电压表的标称范围为100V，则其量程为|100-0|V=100V。
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计划审批和执行
周期检定计划需经过相关部门审批， 确保计划的合理性和可行性。审批通 过后，按计划执行周期检定工作。
校准方法选择和实施
校准方法选择
根据计量器具的特性和使用要求， 选择合适的校准方法，包括比较 法、直接测量法等，确保校准结
果的准确性和可靠性。
校准设备要求
选用合适的校准设备，确保设备 的精度和稳定性符合要求。对校 准设备进行定期维护和保养，保
改造方案评估和实施
技术可行性评估
对改造方案的技术可行性进行评估， 确保改造后的计量器具能够满足使 用要求。
经济性评估
对改造方案的经济性进行评估，包 括改造成本、后期维护成本等。
改造方案评估和实施
• 风险评估：对改造过程中可能出现的风险进行评估，制定 相应的应对措施。
改造方案评估和实施
实施 制定详细的改造计划，包括改造目标、时间进度、资源需求等。
报废条件
计量器具损坏严重、 影响使用或者不满足 现行计量法规要求时， 应进行报废处理。
申请报废
使用部门填写计量器 具报废申请表，提交 至管理部门审批。
审批
管理部门对申请进行 审批，核实报废原因 和实际情况。
处置
经审批同意后，对报 废的计量器具进行处 置，如销毁、回收等。
记录
对报废的计量器具进 行记录，包括报废原 因、处置方式等。
力学计量器具
如天平、测力计等，用于测量质量、力等力学量，具有 高精度和高灵敏度的特点。
电磁学计量器具
如电压表、电流表等，用于测量电压、电流等电磁量， 具有测量准确度高、抗干扰能力强的特点。
光学计量器具
如光干涉仪、光谱仪等，用于测量光学参数和光学现象， 具有高分辨率和高精度的特点。
第8课时 第二章 第四节 测量仪器及其特性(1)
第四节测量仪器及其特性测量仪器及其特性1.测量仪器（计量器具）2.测量仪器的特征知识点一：测量仪器（计量器具）（一）测量仪器及其作用1．测量仪器的概念（特点）测量仪器又称计量器具，是指“单独或与一个或多个辅助设备组合，用于进行测量的装置。
”。
它是用来测量并能得到被测对象量值的一种技术工具或装置。
为了达到测量的预定要求，测量仪器必须具有符合规范要求的计量学特性，特别是测量仪器的准确度必须符合规定要求。
例题：单独地或同辅助设备一起用以进行测量的器具在计量学术语中称为____。
a．测量仪器b . 测量链c．计量器具d．测量传感器答案：ac2、测量仪器的特点(1)用于测量，目的是为了获得被测对象量值的大小。
(2)具有多种形式，它可以单独地或连同辅助设备一起使用。
(3)测量仪器本身是一种器具或一种技术装置，是一种实物。
测量仪器是用于测量目的的所有器具或装置的统称，我国习惯统称为计量器具。
3．测量仪器的作用（1）测量是为了获得被测量值的大小，而得到被测量值的大小是通过计量器具来实现的，所以计量器具是人们从事测量获得测量结果的重要手段和工具，它是测量的基础，是从事测量的重要条件。
（2）计量器具又是复现单位、实现量值传递和量值溯源的重要手段。
为实现计量单位统一和量值的准确可靠，必须建立相应的计量基准、计量标准和工作用计量器具；并通过检定和校准来实现测量的统一，实现测量的准确性、一致性，这一任务正是通过各级计量器具进行量值的传递和溯源来完成的。
（3）计量器具又是实施计量法制管理的重要工具和手段。
国家计量法规对用于贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测四个方面且列入强检目录的工作计量器具实施强制检定，这些强检计量器具既是实施法制管理的对象，又是为维护国家和人民利益提供服务的重要手段，正是通过这些计量器具量值的准确可靠，使广大人民群众免受不准确、不诚实测量带来的危害。
（4）计量器具又是开展科学研究、从事生产活动不可缺少的重要工具和手段。
计量器具的分类与特性
计量器具的分类与特性计量器具是计量学研究的一个基本内容，是计量工作的物质基础。
计量器具：是指可单独或与辅助设备一起，能够直接或间接确定被测对象量值的器具。
在我国计量器具也是测量仪器的同义词。
为了达到测量的预定要求，计量器具必须具有符合规范要求的计量学特性，特别是计量器具的准确度必须符合要求。
一.计量器具的分类一）计量器具按其结构和功能特点，可分为计量仪器、量具和标准物质。
如下：计量仪器计量器具量具标准物质1、计量仪器也称“主动式”计量器具，是指能将被测量值转换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具。
如电流表、压力表、天平、电位差计、温度表、游标卡尺等。
热电偶、称重传感器、压力传感器等测量传感器应该也属这一类或者这一类仪器的一部分。
所谓测量传感器是指提供与输入量有确定关系的输出量的器件。
测量传感器的作用就是将输入量按照确定的对应关系变换成易于测量或处理的另一种量，或者大小适当的同种量，然后再输出。
如：热电阻、压力变送器等。
传感器的种类很多，按被测量分类，可分为温度传感器、压力传感器、力传感器、速度传感器等；按测量原理分类，可分为电阻式、电感式、电容式、热电式、压电式、光电式等。
2、量具也称“被动式”计量器具，是指具有固定形态，能复现或提供给定量的一个或多个已知量值的计量器具。
量具可复现量的单个值，如砝码、长度量块、角度量块、100 ml容量瓶等；也可在一定范围内连续复现量多个不同的值，如直尺、钢圈尺、量筒、电阻箱等。
从工作方式来分，量具又可分为独立量具和从属量具，必须借助其他计量仪器才能进行测量的量具，称为从属量具，如砝码；不必借助其它计量仪器即可进行测量的称为独立量具，如直尺、量杯。
3、标准物质标准物质，是指具有一种或多种给定的计量性能的物质或材料，用于校准计量器具、评价测量方法或给材料赋值等。
标准物质具有三个特点：一是具有量值准确性、稳定性、均匀性；二是用于测量目的；三是实物形式的计量标准。
标准物质可以是纯的或混合的气体、液体或固体。
标准计量器具
标准计量器具标准计量器具是指用于测量、校准和验证其他物理量或测量器具的器具。
它们是确保测量结果准确可靠的关键工具，被广泛应用于工业生产、科学研究、质量监控等领域。
标准计量器具的准确性和可追溯性对于保障产品质量、促进技术创新具有重要意义。
本文将介绍标准计量器具的种类、特点及其在各行业中的应用。
首先，标准计量器具包括长度、质量、时间、电流、温度、光度等各种物理量的标准器具。
例如，长度的标准器具包括千分尺、游标卡尺、千分表等；质量的标准器具包括天平、砝码等；时间的标准器具包括原子钟、振荡器等；电流的标准器具包括电流表、电桥等；温度的标准器具包括温度计、温度传感器等；光度的标准器具包括光度计、光谱仪等。
这些标准计量器具通过国家或国际标准认证，具有统一的测量单位和准确的测量标准，可用于确保其他测量器具的准确性。
其次，标准计量器具具有高精度、稳定性和可追溯性的特点。
高精度是指标准计量器具的测量误差非常小，能够满足对测量结果精度要求较高的场合；稳定性是指标准计量器具在长时间使用过程中，其测量性能能够保持稳定，不会因环境变化或使用频繁而产生明显的漂移；可追溯性是指标准计量器具的测量结果可以追溯到国家或国际标准，具有权威性和可信度。
这些特点使得标准计量器具成为各行业中不可或缺的重要工具。
最后，标准计量器具在各行业中发挥着重要作用。
在工业生产中，标准计量器具被广泛应用于产品质量检测、工艺控制、原材料检验等环节，保障产品质量稳定可靠；在科学研究中，标准计量器具被用于实验数据的准确测量和科学理论的验证，推动科技创新和学术进步；在质量监控中，标准计量器具被用于监测环境污染、食品安全、医疗诊断等领域，保障公共健康和安全。
可以说，标准计量器具是现代社会中不可或缺的基础设施，对于促进经济发展、改善人民生活具有重要意义。
综上所述，标准计量器具是确保测量结果准确可靠的关键工具，具有多种种类和特点，并在各行业中发挥着重要作用。
我们应该加强对标准计量器具的研究和应用，提高其技术水平和管理水平，为推动产业升级、科技创新和社会发展做出更大的贡献。
第三章 计量器具
4. 稳定性 （1）漂移
灵敏度漂移
零漂
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4. 稳定性 （2）超然性
计量器具不影响被计量值的能力称为超然性。
例如：天平不会改变被测的质量，因此是超然的； 电阻温度计使欲测其温度的介质加热，因此不是超然的。
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5. 计量器具的选用
（1） 计量特性的选择 计量器具误差 ——为被测对象所要求总误差的1/3~1/5 计量器具的测量范围 ——仪器的上限与被测量值相差不大而又能覆 盖全部量值 计量仪器鉴别力 ——高低要适中
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3. 输入输出特性
（2）灵敏度、鉴别力阈、死区、分辨力、滞后
滞后是计量仪器对给定激励的响应与先前激励顺序有关的一 种特性。当被测的量由增大方向和减小方向到达同一量值时， 计量示值之差称为滞后误差，常用最大差H表示。
例如：当千分表的表杆从 下往上压，和从上往下返 回到同一位置时，其示值 往往不同。
2. 计量标准
计量标准是将计量基准的量值传递到工作计 量器具的一类计量器具。
计量标准可以根据需要按不同准确度分成若干等级。 计量标准是量值传递的中间环节，也是量值传递过 程中的重要环节。
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三、计量器具的结构和组成
计量器具的总体结构
被测 对象 输入 部分 中间 变化 部分 计量器具
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四、计量器具的特性和选择
1. 范围
标称范围 对每个示值范围（标尺范围）而言，标称范围是指计 量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。 标称范围以被测量的单位表示，而与标在标尺上 的单位无关。标称范围通常用它的上限和下限表 明，例如0~ 100kN,可表示为100kN。
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要求
1．根据需要对计量器具进行调整 调整是指使计量器具的准确度和其他性能达到规定要求的作业。调整时应遵守计量器具操作规程，防止调整 不当而失准。如万用表、游标卡尺等在使用前要进行归零调整。 2．标示计量器具的校准状态 一般在计量器具上贴校准状态标签，让使用者了解计量器具的状态（合格、限制使用、停用等）和有效期限。 因体积小或影响操作等原因而不宜贴标签的计量器具，其校准状态标签可贴在包装盒上或由其使用者妥善保 管，但器具上要刻上编号，便于追溯。 3．防止调整时校准失效 采取措施，防止调整时校准失效。比如，对作业人员进行资格认证，须有资格证方可上岗，同时编制调整作 业指导书及对校准点进行铅封等。 4．加强搬运、维护、贮存的防护 在计量器具使用过程中，一定要采取措施，防止计量器具在搬运、维护和贮存时损坏或失效。如提供适宜的 环境条件、采取防护措施等。
（3）计量装置。即为了确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体组合，如里程计价表检定装置、高 频微波功率计校准装置等。
按计量学用途分类，计量器具也可以分为以下三类：计量基准器具、计量标准器具、工作计量器具。
计量器具是计量学研究的一个基本内容，是测量的物质基础。在国际上，计量器具与测量仪器是同义术语， 它被定义为“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”，在我国计量器具是计量仪器，也称主动式；计 量器具和量具也称被动式。
计量器具
单独地或连同辅助设备一起进行测量的器具
01 定义
03 特征 05 相关定义
目录Βιβλιοθήκη 02 分类 04 要求计量器具是指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质。计 量器具广泛应用于生产、科研领域和人民生活等各方面，在整个计量立法中处于相当重要的地位。因为全国量值 的统一，首先反映在计量器具的准确一致上，计量器具不仅是监督管理的主要对象，而且是计量部门提供计量保 证的技术基础。
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4.2 计量器具的特性
计量特性
metrological characteristic
能影响测量结果的并可测量的测量设备特性。 —— 测量设备通常有若干个计量特性。 ——计量特性可作为校准的对象。
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4.2 计量器具的特性
■
准确度：指计量器具给出接近于真值的响应的能
力。在实际应用中，常以测量不确定度、准确度等级 或最大允许误差来定量表示。 注：准确度是定性的概念。
符合一定的计量要求，使误差保持在规 定极限以内的测量仪器的等别、级 别。
例: a)天平不会改变被测的质量，因此是超然的。 b)电阻温度计使欲测其温度的介质加热，因此不是超 然的。
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4.2 计量器具的特性
■ [测量仪器的]重复性
repeatability [of a measuring instrument]
在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，测量 仪器提供相近示值的能力。
注: 1.这些条件包括:相同的测量程序;相同的观测者;在相同条 件下使用相同的测量设备;在相同地点;在短时间内重复。 2.重复性可用示值的分散性定量地表示。
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4.3 计量器具的选择
计量器具的选用应从其计量特性、使用条件 以及经济性三方面全面衡量。
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4.3 计量器具的选择 1．计量特性的选择 计量器具的误差，通常应为被测对象所要求误差的 1/2～1/5。 在选择计量器具的测量范围时，应使其上限与被测的量 值相差不大而又能覆盖全部量值。 在选择鉴别力时，过低会影响测量准确度，过高又难于 平衡。 计量器具的稳定性、标准化、系列化、通用化。
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4.1 计量器具的分类
2、仪器仪表 计量仪器仪表是将被测的量转换成可直接观测的指示 值或等效信息的计量器具。 计量仪器的主要特性是将被测量值或经变换的等效信息 与已知量值进行比较，并将比较的结果转换成示值或等效 信息输出。
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4.2 计量器具的特性
2、动态特性
稳态响应特性：稳态过程（输出量达到稳定的状态） 瞬态响应特性：暂态过程（输出量由一个稳态到另一个
稳态的过渡过程）
激励：
正弦信号、阶跃信号、线性信号、脉冲信号
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4.2 计量器具的特性 （1）频率响应特性
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4.2 计量器具的特性
■
准确度：指计量器具给出接近于真值的响应的能
力。在实际应用中，常以测量不确定度、准确度等级 或最大允许误差来定量表示。 注：准确度是定性的概念。
对给定的测量仪器，规范、规程等所允 许的误差极限值。 最大允许误差有上限和下限，一般为对 称限，表示时要加±号。
4.1 计量器具的分类 量具的主要特点 1）本身直接复现或提供了单位量值。
如量块、线纹尺本身就复现了长度单位量值；
2）在结构上一般没有测量机构。
如砝码、标准电阻它只是复现单位量值的一个实物；
3）由于没有测量机构，在一般情况下，如不依赖其它配用 的测量仪器，就不能直接测量出被测量值。
如砝码要用天平，如量块要配用干涉仪、光学计。
注意区别分辨力和鉴别力！
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4.2 计量器具的特性 （3）有关性能方面的特性
■
稳定性 stability
测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。
注： 1.若稳定性不是对时间而是对其他量而言，则应该明确说 明。 2.稳定性可以用几种方式定量表示，例如: 用计量特性变化某个规定的量所经过的时间； 用计量特性经规定的时间所发生的变化。
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4.1 计量器具的分类
1、量具 量具是实物量具的简称，是使用时以固定形态复现或 提供给定量的一个或多个已知量值的器具。
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4.2 计量器具的特性
■
准确度：指计量器具给出接近于真值的响应的能
力。在实际应用中，常以测量不确定度、准确度等级 或最大允许误差来定量表示。 注：准确度是定性的概念。
表征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。
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4.2 计量器具的特性 1、静态特性：测试系统在被测量处于稳定状态时的输入输出关系 Accuracy Error
Sensitivity
Transparency
Static characteristics
Discrimination Resolution
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例如：计量仪器天平是将被测质量与由砝码 提供的已知质量，相对于天平摆动轴形成的两个 力矩（等效信息）进行比较。
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4.1 计量器具的分类
3、计量装置 计量装置是确定测量值所必须的计量器具和辅助设备 的总称。
为了进行特定的或多种的测量任务，常需要一台或若干台计量器具， 人们往往把这些计量器具连同有关的辅助设备所构成的整体或系统， 称为计量装置或测量系统。 计量装置的误差主要取决于计量器具，原则上它们不应再受辅助设备 的影响。为此，辅助设备的准确度一般应比计量器具高一个数量级。
系统频率特性：稳态输出与输入幅值之比和两者相位差是
输入频率的函数：幅--频、相—频
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4.2 计量器具的特性 （2）阶跃响应特性
输入：阶跃信号
⎧0 t < 0 u (t ) = ⎨ ⎩1 t ≥ 0 输出：阶跃响应
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4.2 计量器具的特性
■
鉴别力[阈] discrimination [threshold]
使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励
变化，这种激励变化应缓慢而单调地进行。
注：鉴别力可能与例如噪声(内部的或外部的)或摩擦有 关，也可能与激励值有关。
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4.1 计量器具的分类
“计量器具是指能用以直接或间接测出被测对 象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的 标准物质，包括计量基准、计量标准、工作计量器 具”
－－《中华人民共和国计量法实施细则》 第61条的第（一）部分
注意区别灵敏度和鉴别力！
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4.2 计量器具的特性
检流计 A 输入1mA 人眼分辨率0.1格 灵敏度 鉴别力
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检流计 B 指针移动10格 输入0.005mA 20格/mA 0.005mA
Stability
Repeatability
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4.2 计量器具的特性 （1）有关准确度方面的特性
示值（indication）
由测量仪器或测量系统提供的量值。
测量仪器的示值有以下几种情况 由显示器（或刻度尺、指示仪表）读出的值称为直接示值。 有时测量仪器的示值是直接示值乘以仪器常数得到。 对实物量具，如砝码、标准电阻器等，示值就是其标称值。
输入：正弦信号，一系列，频率不同，幅值相等 输出：正弦信号，观察：幅值、相位、频率
频率响应特性
x = X sin ωt
y = Y sin(ωt + ϕ)
Y ( jω ) bm ( jω ) m + bm −1 ( jω ) m −1 + L + φω ) H ( jω ) = = X ( jω ) a n ( jω ) n + a n −1 ( jω ) n −1 + L + a1 ( jω ) + a 0
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4.2 计量器具的特性
■
测量仪器的[示值]误差：测量仪器示值与
对应输入量的真值之差。
示值误差是对真值而言的，由于真值是不能确定的，实际 上使用的是约定真值或实际值。 指示式测量仪器的示值误差＝示值－实际值。 示值误差是有符号的量值，可能是正值，也可能是负值。 示值误差是被检仪器的系统误差的估计值。