计量人员培训课件(计量综合知识内容)

4、描述测量结果的术语 测量误差 测量误差是“测量结果减去被测量的真值”，简称误差。 测量误差的估计值是测量值偏离参考量值的程度，通常是指绝对误 差。用绝对误差与被测量值之比表示时称相对误差，常用百分数或指数 幂表示。测量误差有正负号。 测量误差分为系统误差和随机误差两类。系统误差是指“在重复性 条件下，对同一被测量进行无穷多次测量所得结果的平均值与被测量真 值之差”。它是在重复测量中保持恒定不变或按可预见的方式变化的测 量误差的分量。随机误差是指“测量结果与在重复性条件下对同一被测 量进行无穷多次测量所得结果的平均值之差”。它是在重复测量中按不 可预见的方式变化的测量误差的分量。 修正值是指“用代数法与未修正测量结果相加，以补偿系统误差 的值”。修正值等于负的系统误差的估计值，即与估计的系统误差大小 相等，符号相反。修正不能消除系统误差，只能在一定程度上减小系统 误差。
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量值传递与量值溯源的关系 量值传递和量值溯源是同一过程的两种不同的表达。 量值传递是自上而下逐级传递。 量值溯源是一种自下而上的自愿行为，溯源的起点是计量器 具测得的量值即测量结果或计量标准所指示或代表的量值，通过 工作计量器具、各级计量标准直至国家基准。 量值传递和量值溯源的必要性
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实物量具、测量系统和测量设备 实物量具是“使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或 多个已知值的器具”。它的主要特性是能复现或提供某个量、某 些量的已知量值。它的特点： （1）本身直接复现或提供了单位量值； （2）在结构上一般没有测量机构，只是复现单位量值的一个 实物； （3）不能直接测量被测量值。 标称值是指标在实物上的以固定形态复现或提供给定量的那 个值。 量具可分为单值量具和多值量具；从属量具和独立量具。
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2、量值传递与量值溯源 量值传递与溯源性的含义 量值传递是指“通过计量检定或校准，将国际计量基准所复 现的计量单位量值逐级传递给各级计量标准直至工作计量器具的 活动”。 溯源性是指“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，通常是 与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性”。这种特性使 所有的同种量的测量结果都可以溯源到同一个计量基准，从而保 证测量的准确性和一致性。
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3、测量结果 测量结果是指“由测量所得的赋予被测量的值”。测量结果 仅是被测量的估计值，其可信度由测量不确定度定量表示。 通常情况下，测量结果表示为一个被测量的估计值及其测量 不确定度，必要时还要给出不确定度的置信水平、自由度等的说 明。测量结果是多次测量的算术平均值及该算术平均值的测量不 确定度。 测量结果有两种情况：未修正结果和已修正结果。 对于间接测量，测量结果是由各直接测量的量值通过函数关 系经计算获得的，其中每个直接测量值的不确定度都会对测量结 果的不确定度有贡献。
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测量仪器的调整和使用者调整 测量仪器的调整是指“使测量仪器性能进入适于使 用状态的 操作”。调整的方式可以是自动的、半自动的或手动的。 测量仪器的“使用者调整”是指“可由使用者做的 调整”。 其目的是为了确保测量仪器使用中的准确度。
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测量仪器的计量特性 灵敏度是指“测量仪器响应的变化除以对应的激励变化”。 鉴别力（阈）又称阈值，是指“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”。 有时又称灵敏阈或灵敏限。 灵敏度与鉴别力（阈）的区别。 显示装置的分辨力是指“显示装置能有效辨别的最小示值差”。 稳定性是指“测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力”。 漂移是指“测量仪器计量特性的慢变化”。是反映在规定条件 下测量仪器计量特性随时间的慢变化保持其计量特性恒定的能力。
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2、测量仪器的特性 示值范围、标称范围、量程和测量范围 测量仪器的示值是指测量仪器所给出的量值；示值范围是指 测量仪器“极限示值界限内的一组值”。 标称范围是指“测量仪器的操作器件调到特定位置时可得到 的示值范围”。 量程是指“标称范围两极限之差的模”。 测量范围也称工作范围，是指“测量仪器的误差处在规定极 限内的一组被测量的值”。 示值范围、标称范围、测量范围的区别。
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测量仪器的示值误差是指“测量仪器示值与对应输入量的真值之 差”，简称测量仪器的误差。 测量仪器的最大允许误差是指“对给定的测量仪器，规范、规程等 所允许的误差极限值”。 测量仪器的基值误差是指“为核查仪器而选用在规定的示值或规定 的被测量值处的测量仪器误差”，可简称为基值误差。 测量仪器的零值误差是指“被测量为零值的基值误差”。 测量仪器的固有误差是指“在参考条件下确定的测量仪器的误差”。 测量仪器的偏移是指“测量仪器示值的系统误差的估计值”。 测量仪器的重复性是指“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”。 测量仪器的引用误差是指“测量仪器的误差除以仪器的特定值”。
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3、计量基准 计量基准的含义 计量基准又称国家计量基准，它是由经国家决定承认，在一 个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的依据。它体现了一 个国家的科学计量水平。 计量基准的地位和作用 计量基准的管理
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2、量的真值和约定真值 真值 真值是指“与给定的特定量的定义一致的值”。真值是不确 定的。 约定真值 约定真值是指“对于给定目的的具有适当不确定度的、赋予 特定量的值”，有时该值是约定采用的。由于真值不知道，实际 计量中用约定真值代替真值。 约定真值仅是真值的估计值，是具有不确定度的。
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测量仪器的使用条件 测量仪器的计量特性受测量仪器使用条件的影响，通常允许 使用条件有三种形式：参考条件、额定操作条件、极限条件。 参考条件是指“为测量仪器的性能评价或为测量结果的相互 比对而规定的使用条件”。这是指测量仪器在进行检定、校准、 比对时的使用条件，参考条件就是标准工作条件或称为标准条 件。 额定操作条件是指“测量仪器的规定计量特性处于给定极限 内的使用条件”，即测量仪器的正常工作条件。 极限条件是指“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”，也就是 测量仪器能承受的极端条件。
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第五节 测量标准 1、测量标准概述 2、量值传递和量值溯源 3、计量基值 4、计量标准 5、标准物质
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1、测量标准概述 测量标准的含义 测量标准是指“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、参考物质或测 量系统”。 测量标准是计量基准和计量标准的统称。它有三层含义。
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测量不确定度 测量不确定度是指“表征合理赋予被测量之值的分散性，与 测量结果相联系的参数”。 （1）测量不确定度是用来描述测量结果的； （2）测量不确定度是说明测量值分散性的参数； （3）测量不确定度用标准偏差表示； （4）不同场合下测量不确定度术语的表述不同； （5）标准不确定度由两类评定方法，即A类评定和B类评定； （6）不确定度不按系统或随机的性质分类。
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测量结果的重复性和复现性 测量结果的重复性可简称为重复性，是指“在相同条件下， 对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性”。 测量结果的复现性可简称为复现性，是指“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 测量准确度是指“测量结果与被测量真值之间的一致程 度”，它是一个定性的概念。
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测量仪器的分类 指示类或显示式测量仪器 记录式测量仪器 累计式测量仪器 积分式测量仪器 模拟式测量仪器或模拟式指示仪器 数字式测量仪器或数字式指示仪器
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测量链、测量传感器、检测器、敏感器 测量链是指“测量仪器或测量系统的系列单元，由它们构成 测量信号从输入到输出的通道”。 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”。 检测器是指“用于指示某个现象的存在而不必提供有关量值 的器件或物质”。 敏感器是指“测量仪器或测量链中直接受被测量作用的元 件”。
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测量结果:
1、被测量及影响量 2、量的真值和约定真值 3、测量结果 4、描述测量结果的术语
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1、被测量及影响量 被测量 被测量是“作为被测对象的特定量”。如被测量是给定的水样品在 20℃时的蒸汽压力，给定的水样品就是被测对象， 20℃ 时的蒸汽压力是被测的特定量。 影响量 影响量是指“不是被测量但对测量结果有影响的量”。如用 安培计直接测量交流电流的幅度时受频率影响，电流是被测量， 而频率就是影响量。
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测量标准的分类和应用 按国际上通行的分类方式和JJF1001-1998的规定，测量标准 可分为国际[测量]标准、国家[测量]标准、原级标准、次级标 准、参考标准、工作标准、传递标准、搬运式标准及参考物质 等。 根据管理需要，我国将测量标准分为计量基准、计量标准和 标准物质三类。计量基准分为基准和副基准；计量标准分为最高 等级计量标准（简称最高计量标准）和其他等级计量标准；标准 物质分类一级标准物质和二级标准物质。 测量标准的作用和管理
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响应特性是指“在确定条件下，激励与对应响应之间的关系”。 响应时间是指“激励受到规定突变的瞬间，与响应达到并保 持其最终稳定值在规定极限内的瞬间，这两者之间的时间间隔”。 死区是指“不致引起测量仪器响应发生变化的激励双向变动 的最大区间”。 测量仪器的准确度是指“测量仪器给出接近于真值的响应能 力”，也就是测量仪器输出的测量结果接近于被测量真值的能力。 准确度等级是指“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”。
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测量仪器及其特性:
1、测量仪器（计量器具） 2、测量仪器的特性
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1、测量仪器（计量器具） 测量仪器及其作用 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。 测量仪器的作用。
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测量系统是指“组装起来以进行特定测量的全套测量仪器及 其配套设备”。 测量设备是指“测量仪器、测量标准、标准物质、辅助设备 以及进行测量所必须的资料的总称”。它包括检定或校准中使用 的，还包括试验和检验过程中使用的测量设备。它的特点： （1）概念的广义性； （2）内容的扩展性； （3）测量设备不仅是指硬件还有软件。
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标准不确定度是指“以标准偏差表示的测量不确定度”，用 u表示。 合成不确定度是指“当测量结果由若干其他量的值求得时， 按其他各量的方差或（和）协方差算得的标准不确定度”用uc表 示。合成不确定度也可用相对形式表示。 扩展不确定度是指“确定测量结果的区间的量，合理赋予被 测量之值的分布的大部分可望含于此区间”。扩展不确定度是由 合成标准不确定度的倍数得到，用符号U表示，U=kuc，其确定了 测量结果可能值所在的区间。测量结果的取值区间在被测量值概 率分布总面积中所包含的百分数称为该区间的包含概率或置信水 平，用p表示。扩展不确定度也可用相对形式表示。 测量不确定度与测量误差是有区别的。
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显示装置、指示器、测量仪器的标尺和仪器常数 显示装置是指“测量仪器显示示值的部件”。 指示器是指“显示装置的固定的或可动的部件，根据它相对 于标尺标记的位置可确定示值”。 测量仪器的标尺是指“测量仪器显示装置的部件，由一组有 序的带有数码的标记构成”。与标尺有关的术语有标尺长度、标 尺间距、标尺间隔（分度值）、标尺分度。 仪器常数是指“为给出被测量的指示值或用于计算被测量的 指示值，必须与测量仪器直接示值相乘的系数”。