计量学基础——电子学计量
计量基础知识
三、中华人民共和国法定计量 单位
• 法定计量单位制的单位包括：
1) 国际单位制单位; 国际单位制单位; 2) 国家选定的非国际单位制单位; 国家选定的非国际单位制单位; 3) 由以上单位构成的组合形式的单位； 4) 由词头和以上单位构成的十进倍数和分数 单位。
国家选定的非国际单位制 单位
2、法定计量单位的使用方法
• 计量单位与单位制
计量单位——为定量表示同种量的大小而约 计量单位——为定量表示同种量的大小而约 定地定义和采用特定量。同类量的量纲必 然相同，但相同量纲的量未必同类。 单位制——为给定量制按给定规则确定的一 单位制——为给定量制按给定规则确定的一 组基本单位和导出单位。
二、国际单位制
1、国际单位制的构成
SI基本单位 国 际 单 位 制 SI SI单位 SI导出单位 组合形式的导出单位 包括辅助单位在内的具有 专门名称的导出单位
SI单位的倍数单位
SI基本单位 SI基本单位
•
SI基本单位共7个，见下表： SI基本单位共7
ห้องสมุดไป่ตู้
量的名称 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]
二、计量的特点
• 统一性---这是计量最本质的特征。计量失去了 统一性--统一性，也就没有存在的意义。无法进行交流， 无法保证产品一致性和互换性。
• 准确性---准确是计量的核心，差之毫厘，失之 准确性--千里。
• 社会性---计量涉及到社会生活的各个方面，国 社会性--民经济的各个部门，以及人民的日常生活。 的社会性、计量的统一性和准确性。
2、法定计量单位的使用方法
4） 组合单位的符号中，某单位符号同 时又是词头符号，则应尽量将它置于单位 符号的右侧。如力矩单位Nm，不宜写成 符号的右侧。如力矩单位Nm，不宜写成 mN。温度单位K和时间单位s和h，一般也 mN。温度单位K和时间单位s 在右侧。 5） 词头h,da,d,c（即百十分厘）一般只 词头h,da,d,c（即百十分厘）一般只 用与某些长度、面积、体积和早已习用的 场合如cm,dB等。 场合如cm,dB等。
计量基础知识培训教材(最新)
需知：随机误差和系统误差是两个性质不同的量，随机误差用标准偏差表示，系统误差用可能产生的最大误差表示。
——偏差：某值与参考值之差值。 偏差=修正值=-误差 —修正值:用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值。 —修正因子：为补偿系统误差而与未修正测量结果相乘的数字因子。 ——粗大误差：明显超出统计规律预期值的误差。（即异常因素引起的误差） 原因：错误读数、测量器具使用不当、环境突然干扰等(不包含仪器重复性本身影响)。
三、计量学专业划分发展情况
计量专业划为十大类。分别为: ——几何量计量 ——热学计量 ——力学计量 ——电磁学计量 ——无线电电子学计量 ——化学计量 ——时间频率计量 ——电离辐射计量 ——光学计量 ——声学计量
——现场测量：在研制、生产或使用的实际场地中对被测对象直接进行的测量。 ——在线测量：对在生产线上或位于主机原位中的被测对象进行的测量。 注：又称联机测量或原位测量。
二、有关误差的术语
——（测量）误差：测量结果与被测量的真值之差 1、（测量）误差=随机误差+系统误差 2、绝对误差=测量结果 －真值 （按约定真值） 3、相对误差=绝对误差/真值 如：三只0.1级电阻串联，合成电阻最大相对误差±0.1%。 4、误差分析中，考虑误差来源要求不遗漏、不重复、不混入不应有的成分。 5、给出某点的误差不应带正负号，不是一个区间。MPE为最大允许误差带“±”号。
计量基础知识
计量技术概述计量：是计量学的简称，是研究测量、保证测量统一和准确的科学,实现单位统一和量值准确可靠的全部活动。
计量的被测对象：主要是测量仪器和测量标准。
计量的主体行为对象是量：量是：一切现象、物体或物质的量可以定性区别与定量确定的一种属性。
既要分清量的性质、又要确定量的值，是计量的最终目的。
一切可以测量的计量测试都是计量的范围。
十大计量专业包括：1、几何量计量2、热学计量3、力学计量4、电磁学计量5、无线电电子学计量6、时间频率计量7、光学计量8、化学计量9、声学计量10、电离辐射计量计量的目的和基本任务：保证测量单位统一和量值准确一致。
计量的发展，大体可分为三个阶段：1、古典计量阶段：2、经典计量阶段：1875年米制公约的签订。
以宏观实物量具（米原器、千克原器）为计量基基准。
3、现代计量阶段：基本标志是由原子、分子理论专项量子理论、由宏观实物基准转向微观量子基准。
长度、时间、电压、电阻等已被国际上确定，质量、电流等基准也在过度之中。
计量的基本特点1、准确性：是计量的重要任务，目的。
2、一致性：量值和单位的统一。
3、溯源性：是保证准确性和一致性的手段。
4、法制性：是遵守的准则。
量和单位的术语 1.量现象、物体或物质可以定性区别和定量确定的一种属性。
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。
1）一般概念的量：长度、电阻、物质的量；2）特定量：某量块的长度、某电阻的电阻；3）参照对象：可以是测量单位、测量程序、标准物质或其组合；4）量的符号：用斜体表示。
量值：数值乘以参照对象所表示的特定量的大小。
例如:某棒的长度为5.34m，5.34是数值。
注：同类量、特性相同的两只组合在一起。
他们之间不能相互比较。
同种量，特性相同他们之间可以相互比较大小。
量制：彼此间由非矛盾方程联系起来的一组量。
基本量：在给定量制中约定选取的一组不能用其他量表示的量。
（一组量是指国际单位制中的7个基本量。
基本量可认为是相互独立的量）导出量：量制中由基本量定义的量。
计量基础知识
计量基础知识一、计量的定义“计量”这个名词术语，在新中国成立的以前称为“度量衡”，即指长度、容量和质量。
新中国成立后，１９５３年确认采用“计量”一词，取代使用了几千年的度量衡，并赋予了更广泛的内容。
按照计量技术规范ＪＪＦ１００１－２０１１《通用计量术语及定义》，“计量”是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。
计量属于测量，源于测量，而又严于一般测量，它涉及整个测量领域，并按法律规定，对测量起着指导、监督、保证的作用。
计量的概念是随着社会生产的发展逐步形成的。
当生产的发展和商品的交换变成社会性活动时，客观上就需要测量单位的统一，并要求在一定准确度内对同一物体在不同地点，用不同的测量手段，达到其测量结果的一致。
为此，就要求以法定的形式建立统一的单位制，建立计量基准、标准，并以这种计量基准、标准检定或校准其他计量器具，保证量值准确可靠，从而形成了区别于测量的新概念—计量，也可以说，准确可靠测量就是计量。
计量涉及工农业生产、国防建设、科学试验、国内外贸易及人民生活、健康、安全等各方面，是国民经济的一项重要技术基础。
随着社会经济迅速发展，计量在以往度量衡的基础上，逐步发展为长度、温度、力学、电磁学、光学、声学、化学、无线电、时间频率、电离辐射等十大专业，并形成了有关测量知识领域的一门独立的学科—计量学。
可以说凡是为实现单位统一，保障量值准确可靠的一切活动，均属于计量的范围。
计量有多种形式的分类。
（１）按工作性质可分为三类：科学计量：基础性、探索性、先行性的研究；工程计量（工业计量）：工程、工业、企业的应用；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的一种社会公用事业。
（２）按专业和被测对象量分类：可分为几何量、热学、力学、电磁学、光学、声学、化学、电子学（无线电）、时间频率、电离辐射十大类。
（３）按任务分类：可分为通用、实用、理论、技术、法制、经济、品质等七类。
（４）按计量的社会功能，国际上趋向把计量大致分为三个组成部分，即法制计量、科学计量、工程计量、（工业计量）、分别代表以政府为主导作用的计量社会事业、计量的基础和计量应用三个方面。
计量基本知识
计量基本知识计量第一部分计量基本知识：一、计量管理概论：1、计量的一般概念及其发展概况：人类在认识和改造大自然的过程中，通过思维对自然界的各种现象进行大量的比较，这种用比较方法来确定事物“量”的大小的过程，就是早期“测量”的概念。
测量既然是一个“比较”过程，必然需要一个比较物作为测量的“标准”。
最初作为比较的标准也是任意的，它会因人、因事、因时而改变。
随着人类生产力的发展，人们的劳动成果有了剩余，开始出现了物物交换，出现了商品和商品流通。
商品的流通必须遵循“等价交换”的原则，而经济利益又使人们在交换中“斤斤计较”，这就要求对同一物体在不同的地点，经不同的人的测量结果必须一致，这就是早期的“计量”概念。
计量是以确定量值为目的的一组操作。
计量属于测量的范畴，也可以说是一种特殊形式的为使被测量的单位量值在允许范围内溯源到基本单位的测量。
起初的测量方法是原始的，单位是任意的。
当商品交换、分配形成社会活动的时候，就需要测量的统一，即在一定的准确度内对同一物体在不同地点达到其测量结果的一致。
为此，就要求以法定的形式建立统一的单位制，复现出基准、标准，并以这种基准、标准来检定测量计量器具，保证量值准确可靠，这就出现了“计量”。
因此，计量的含义可以理解为“实现单位统一，量值准确可靠的测量，它涉及整个测量领域”，或者说“是以单位统一，量值准确一致的测量，它对整个测量领域起指导、监督、保证和仲裁作用。
”计量应包括计量学、计量经济、计量法制、计量组织和计量管理等内容。
2、计量学的分类：计量学是计量的基础，它是研究测量、保证测量统一和准确的科学。
计量学包括的专业很多，应用范围十分广泛。
我国目前大体上按专业分为十大类，即几何量计量、温度计量、力学计量、电磁学计量、电子计量、时间频率计量、电离辐射计量、光学计量、声学计量、标准物质计量。
3、计量工作的特点：（1）统一性：统一性是计量工作的本质特征，它主要反映在横向和纵向两个方面。
基础知识
1.计量基础知识1．1计量学分类目前，在我国按专业可分为：长度（几何量）计量、力学计量、热工计量、电磁计量、无线电（电子学）计量、时间频率计量、声学计量、光学计量、化学计量和电离辐射计量。
即所谓的十大计量。
1．2计量的定义及特点1．2．1计量的定义为实现单位统一、量值准确可靠的活动。
国际上没有对计量的定义，只有“测量（measurment）”的定义。
（测量－通过实验获得并合理赋予某量一个或多个量值的过程。
）（计量在企业的作用以及和检测的区别）1．2．2计量的特点1．2．2．1准确性准确性是计量的基本特点。
只有量值，而没有准确程度的结果不是计量（测量）结果。
也就是说，计量（测量）结果不但要给出被测量的量值，还应给出测量准确度（和测量不确定度），否则，计量（测量）结果是没有意义的。
1．2．2．2一致性无论在任何时间、任何地点、采用任何方法、任何器具，以及任何人进行测量只要符合计量要求的条件，计量结果就应在给定的误差范围内一致。
这样就可以实现国际互认，免去大量的重复测量，从而节约大量的人力物力和时间。
1．2．2．3法制性计量的社会性（涉及各行各业，方方面面）要求法制保障。
确保量值统一，不仅要靠技术手段，而且要有法律手段。
不但要有法律法规，还要有相应的机构来保证法律法规的执行。
国际上有国际法制计量组织（OIML）各国一般有相应的行政管理机构和法制实验室，美国有国家标准局和55个法制实验室，我国的政府计量行政部门是各级质量技术监督局（国家叫质量监督检验检疫总局），法制实验室叫做“法定计量检定机构”是由政府计量行政部门依法设臵或依法授权的。
1．2．2．4溯源性溯源性的定义：通过一条有规定不确定度的不间断得比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是以国家测量标准或国际测量标准联系起来的特征。
为了保证测量结果的准确可靠，任何量值都必须溯源到国家基准或国际基准或自然常数。
具有溯源性的测量才是有意义的。
计量学
一、计量概论（一）概述1.计量是国民经济和社会发展的重要技术基础，是现代科学技术的一个不可分割的重要组成部分。
“没有测量，就没有科学”，而计量科学是进行准确测量的基础，计量科学技术的水平，在一定意义上标志着一个国家的经济和科学技术发展的水平。
要实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，必须加强计量科学技术的发展。
2.计量科学技术对建立和维护社会主义市场经济体制起着十分重要的作用。
这是因为“量”是一切客观事物及其运动的表现形式，它反映着客观事物的内在性质、相互联系和运动规律。
随着人类社会的发展，市场经济体制的不断完善，各种活动日益社会化，特别是在贸易往来、科技交流等活动中，对同一“量”应有相对一致的测量结果，这就需要靠计量单位的统一和测量的准确可靠，也就是说，要靠计量来保证，否则社会经济秩序就要发生混乱，生产、流通就不能正常进行，科学实验、高技术的研究与发展也会遇到困难，对外经济贸易和科技文化交流也无法开展。
正如聂荣臻元帅讲的那样，“科学技术发展到今天，可以说，没有计量寸步难行。
”“科技要发展，计量需先行”，在现代化建设中，计量是必不可缺少的技术基础。
3.在自然科学的发展中，计量工作是人们正确认识自然现象、掌握自然规律、验证科学预见不可缺少的手段。
例如，美籍华人吴建雄博士就是通过精密测量，用实验方法在美国国家标准技术研究院的实验室里验证了世界著名物理学家诺贝尔奖获得者李政道和杨振宁二位博士所提出的弱相互作用下的宇称不守恒理论。
在生命现象、引力波、地球科学、材料学、信息学等研究中，都需要精密的计量测试。
在工业生产中，不仅一般零部件的加工、安装需要计量测试手段，在信息高速公路、高层建筑、高速电梯的建设中，在光纤的生产、激光器件的制造和大地测量以及大规模集成电路的生产中，对几何量、折射率分布、带宽等参数的计量测试不确定度也在不断地提高要求。
在医疗卫生中，计量不准往往会造成人身事故。
放射治疗肿瘤，X射线和γ射线的剂量大小与治疗效果有着密切关系，如果射线剂量超过标准，患者好的组织就会被烧伤或损坏，如果射线剂量不足，则达不到治疗效果。
计量基础知识
计量基础知识第一节量和计量一、量的定义量的定义：现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。
由定义可知：被研究的对象可以是自然现象，也可以是物质本身。
同时，应该注意到这个概念的两种含义：一方面是量的定量确定，如人们通常所理解的那样，指量的大小、轻重和长短等概念即量的具体意义；另一方面是指现象、物体和物质的定性区别，把量区别为长度、质量、时间、温度电流和电阻等即量的广义含义。
量总是由数值和计量单位组合表示。
在使用相同计量单位的条件下，较大的数值表示较大的量；较小的数值表示较小的量。
用没有计量单位表示的纯数值表示量的大小是没有意义的。
即量的表示都必须在其数值后面注时计量单位。
量的大小并不随所用计量单位而变，可变的只是单位和数值。
二、量的分类量的分类：在我们的实际工作中，将量按学科划分为十大类：几何量、力学、温度、电磁、电子、时间频率、电离辐射、声学、光学和化学。
1．几何量计量：对物体几何形状所涉及的物理量进行的测量。
主要包括：端度、线纹、角度、表面粗糙度、平面度、直线度、表面几何尺寸的精密测量。
2．力学计量：包括质量、容量、密度、压力、真空、流量、力矩、速度、加速度、硬度、冲击、转速、振动等。
3．温度计量：利用各种物质的热效应，研究测量温度的技术。
按测量范围划分有：超低温、低温、中温、高温、超高温计量。
4．电磁计量：根据电磁学原理，应用各种电磁基、标准器和仪器、仪表，对各种电磁物理现象进行测量，按电、磁特性分为电学计量和磁学计量；直流计量和交流计量；5．电子计量：无线电技术所用全部频率范围内的一切电气特性的测量；6．时间频率计量：时间和频率的计量，时间和频率在数学上互为倒数关系；7．电离辐射计量：计量放射性物质本身有多少的量和计量辐射、被照介质相互作用的量；8．声学计量：专门研究物质中声波的产生、传播、接收和影响特性中有关计量的知识领域；9．光学计量：光辐射在传播过程中功率、能量的转换和变化；在传播过程中光线的行踪；10．化学计量：对种物质的成分和物理特性，基本物理常数的分析、测定。
电测计量基础知识培训
电测计量基础知识培训电测计量基础知识培训电测计量是通过电学量测定、计量和控制电气量的一门学科，是电能计量的基础。
电测计量在电能计量、自动化控制和电子通讯等领域都有广泛应用。
因此，掌握电测计量的基础知识对于从事电气相关工作的人员来说是至关重要的。
一、电测计量的基本概念电测计量是指通过电学方法来测量或计量电气量的一种技术。
电测计量中需要用到的基本概念有电压、电流、电阻、电功率、电能等。
其中，电压是指单位时间内从一个电路端点流出的电荷数，即电势差；电流是指单位时间内通过一个电路的电荷量；电阻是指导电线路中电流受阻的度量；电功率是指电路中单位时间内传递的能量；电能是指电路中储存的能量。
二、电测计量的仪器1. 电压表电压表是用来测量电路中电势差的一种仪器。
常见的电压表有模拟式多用电压表和数字式电压表。
数字式电压表具有显示数字清晰、精度高、抗干扰能力强等优点，已逐渐取代了模拟式电压表。
2. 电流表电流表是用来测量电路中电流强度的一种仪器。
常见的电流表有电磁式电流表和数字式电流表。
电磁式电流表具有应用广泛、价格便宜等优点，但精度相对较低，而数字式电流表则可以实现高精度、多种测量功能等。
3. 万用表万用表是一种集电流表、电压表、电阻表于一体的万能仪器，可以用来测量电路中电压、电流、电阻等。
现代万用表已经发展出了计算机通信、电脑接口等多种新型产品，方便操作、检测准确性高等特点，使用更加得心应手。
三、电测计量的单位电测计量中，电压、电流、电阻、电功率和电能都有相应的单位，一般用国际单位制进行计量。
电压的单位是伏特（V），电流的单位是安培（A），电阻的单位是欧姆（Ω），电功率的单位是瓦特（W），电能的单位是焦耳（J）。
四、电测计量的测量误差在电测计量中，测量误差是不可避免的。
测量误差可以通过校正和灵敏度来降低。
校正是指根据已知数据进行调整，以减小测量误差；灵敏度则是指仪器对微小变化的敏感程度，越高的灵敏度可以测量更小的电量变化。
电学计量基础知识
电学计量基础知识按计量专业分类称电磁学。
需要校准的电磁学计量器具可分为：数字式和模拟式。
1、交、直流电压与电流类：交、直流电压与电流，钳形电流表，直流电位差计，高压静电电压表。
2、电能、电功率类：单相交流电能表、三相电能表、功率表、相位表、功率因数表等。
3、电阻、电容、电感类：直流电阻箱、直流电桥、交流电桥、电感、电容测量仪、电流互感器、电压互感器等。
4、电器安全性能测试类：泄漏电流测量仪、耐电压测试仪、绝缘电阻表、接地电阻表。
5、磁性参数类基础理论知识：1、电流、电压、电阻物体分为导体、半导体、绝缘体。
物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子（原子核）组成。
在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕于原子核周围，一经外力（如温度、光粒子等）即脱离轨道，离开原来的原子核而进入原子中间游荡，失去电子的原子因缺少电子数而带正电，称为阳离子、得到电子的原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。
造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。
当导体两端没有电压时，从微观的角度上看，导体内的自由电子并不是静止不动的。
金属的自由电子好像气体中的分子一样，总是在不停地作无规则热运动。
电子的热运动是杂乱无章的，在没有外电场或其它原因的情况下，它们朝任何一方运动的几率都—样。
在任何一个方向上的平均速度都等于零，因此在平常情况下金属中没有电流。
金属两端加上了电压，使金属中产生电场。
这时每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动。
自由电子除了无规则的热运动外，还多了一个定向运动，就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。
电流是电子的定向移动形成的，如果电子无规则的漂移就无法形成电流，金属等良好导体中有大量自由电子，当受到一个电场能量的推动后，就会产生定向移动，产生电流，但前提是必须形成回路，电场能量来自于发电机，发电机内绕组线圈（即导体）切割磁力线得到。
计量学第13章电子计量学
第十三章电子学计量13.1 电子学计量的基本名称与概念z因电子技术发展,由电磁学计量派生出来的。
z电子学计量通常是指从高频到超高频的频率范围，低频和直流归于电磁学计量。
z电子学计量30多个参量:U,I,P,场强,衰减,相移,频偏,失真,噪声,调制度,品质因数,介电常数,介电损耗…电磁波b a b a U E d l=∫13.1 电子学计量的基本名称与概念fc f c =→=λλf >1MHz,高频/射频；>1GHz,微波（常用波长表示）106(1MHz)---108(100MHz)---109(1GHz)，10GHz 300m 3m 0.3m 0.03m一、高频电压电子学计量中一个基本参量，又是模拟电信号的主要描述参量和重要表现形式。
表达式：非横电磁波TEM 的电场中闭路积分不为零，只能计量功率。
二、高频（微波）功率z f 大,波长短,测量系统成为分布参数电路,电压测量被功率测量所取代.小功率10mW 以下中功率10mW~10W (通常标准计量)大功率10W 以上高频(微波)功率电子学计量中最重要的基本参量。
单位:瓦(W).功率计量装置由能量转换器和指示器组成. 按原理:热效应,力效应,霍尔效应,量子干涉效应,电子注入式等功率计.按计量范围：三、衰减衰减描述无线电信号在传输过程中能量的损耗和减弱的程度.通常由电压或功率的比取对数。
单位：分贝(dB)•衰减计量的对象：各种高频器件。
•主要内容：信号的幅度及传输特性。
12lg 20UUU1U2一、高频电压标准高频电压种类很多,按转换器件可以分为功率敏感标准和电压敏感标准两种。
z 1、中电压标准: 指测量电压从0.1~10V 的高频电压。
（1）功率计法,Z i 为功率计输入阻抗（等效电阻）i V P Z =×注意：严格地，S=IV=V 2/I Z I（2）测辐射器电桥法该电压标准主要由测辐射热器座和显示读数的直流平衡电桥组成。
原理如图所示。
电能计量知识基础
电能计量知识基础目录1. 电能计量基础概述 (2)1.1 电能计量的重要性 (3)1.2 电能计量的发展历程 (4)1.3 电能计量的目的和作用 (6)2. 电能计量原理 (6)2.1 电能的定义和单位 (7)2.2 电能计量的基本原理 (9)2.3 电能计量系统的组成 (10)2.4 电能计量器件与技术 (11)3. 电能计量设备 (13)3.1 电能表的分类与选择 (14)3.2 智能电能表的特点与发展 (16)3.3 电能计量设备的安装与调试 (17)3.4 电能计量设备的检测与校验 (18)4. 电能计量标准与规程 (20)4.1 电能计量标准的定义与应用 (21)4.2 国际电能计量标准 (22)4.3 国家电能计量规程 (24)4.4 电能计量设备的技术要求 (25)5. 电能计量系统的设计与运行 (26)5.1 电能计量系统设计原则 (27)5.2 电能计量系统的配置与优化 (29)5.3 电能计量系统的运行与维护 (31)5.4 电能计量系统的故障处理 (32)6. 电能计量数据分析与应用 (33)6.1 电能计量数据的收集与存储 (35)6.2 电能计量数据分析的方法 (36)6.3 电能计量数据的应用案例 (37)6.4 电能计量决策支持系统 (39)7. 电能计量法律与规范 (39)7.1 电能计量的法律法规框架 (41)7.2 电能计量违规行为与处罚 (42)7.3 电能计量国际合作与交流 (43)7.4 电能计量的未来发展趋势 (45)1. 电能计量基础概述电能计量是指通过电动机、电热器、非线性负载等电工设备在单位时间内消耗并转换成其他形式的电量计量。
它不仅体现了电能供应与分配的效率、公平性以及可控性，而且也是电力企业和用户之间交易电能的基本手段。
电能计量的核心是电能表，这是一种通过集成感应线圈、永磁体及机械计数器等元件构成的仪器。
当电流通过电能表中的线圈时，线圈产生的磁场会引起表盘内部磁链变化，因此会激励机械指示器产生旋转动作，通过传动齿轮将转速放大并最终驱动计数器进行累计。
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我国计量的发展历史
计量在我国已有近5千年的历史。过去，计量在我国称为“度量衡”，其原 义 是关于长度、容量和质量的测量，其主要的计量器具是尺、斗、秤。随着社会 的发展和 科学技术的进步，它的概念和内容也在不断扩展和充实，远远超出 “度量衡”的范畴。计量原本是物理学的一部分，或者说是物理学的一个分支， 现已发展形成一门研究测量理论和实践的综合性学科--计量学。
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计量法的基本内容
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
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我国计量法规体系的构成
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
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计量基础知识
概述
计
计量学的分类
量
基
计量单位制
础
知
计量器具及其分类
识
检定、校准与测试
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2
第一章 概述
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计量法
➢ 《计量法》是1985年9月6日经第六届全国人民代 表大会常务委员会第十二次会议通过，自1986年 7月1日起正式施行
14
计量学
2、温度计量（热工计量）
温度计量包括超低温、低温、中温、高温和超高温等项目
超低温：其范围从-270℃到近于绝对零度，主要用于科研、国防等方面，如
物体的超导性能的研究及卫星上的测温元件等。
计量学基础知识
计量学基础知识一、计量单位制计量单位制亦称计量制度，它是计量工作的基础，也是一个国家法制的重要内容。
我国计量工作发展的历史是悠久的，计量工作单位制也在不断地完善。
最近几十年来，米制（公制）得到广泛应用，虽然在我国长期使用的市制还暂时保留，但使用范围已缩小，并在逐步改革。
国务院于1959年发布《关于统一计量制度的命令》和1977年颁布的《中华人民共和国计量管理条例（试行）》，都对统一我国计量单位制做出了明确规定。
（一）市制市制原来叫做市用制，“以与公制有最简单之比率而民间习惯相近者为市用制。
”常用市制主单位有：市尺、市亩、市斤、市升。
（二）米制米制即国际公制或公制。
有以下几项规定：1.采用十进制；2.米的长度，是经过巴黎的子午线自北极到赤道这段弧长的一千万分之一；3.升的容量，是一个十分之一米的立方体的容量；4.克的重量等于一个百分之一米长度的立方体的纯水在真空中称得的重量，纯水的温度为4℃。
一升纯水的重量为一千克（有称公斤）。
（三）国际单位制（SI）为了在全世界统一计量单位制，消除多种单位并用的现象，于1960年第十一届国际计量大会上通过正式建立国际单位制的决议，并决定其国际符号为SI。
国际单位制是在应用米制的基础上进一步发展起来的，它明确和澄清了很多量与单位的概念，它的单位是根据物理规律严格而明确定义的，同时废弃了一些不科学的习惯概念和用法。
1.国际单位制基本单位的定义（1）长度单位----米（m)米等于氪-86原子的2P10和5d5能级之间妖迁所对应的辐射，在真空中的1650763.73个波长的长度。
（2）质量单位---千克（kg）千克是质量单位，等于国际千克原器的质量。
（3）时间单位---秒（s)秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间妖迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。
（4）电流单位---安培（A）安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则在此两导线之间产生的力在每米长度上等于2×107牛顿。
计量基础知识
5、测量误差、测量不确定度
5.1 测量误差 5.1.1 定义 5.1.2 误差来源 5.1.3 误差分类
5.2 测量不确定度 5.2.1 定义 5.2.2 评定步骤
5、测量误差、测量不确定度
5.1 测量误差 5.1.1 定义：测量误差（简称误差，也称绝对误差） ——表征测量结果减去被测量的真值。
对象是测量仪器。在实际工作中表 现为检定、校准、比对等活动。
唯有计量部门从 事的测量才被称 作----计量
计量学—— 关于测量的科学。
1、计量概述
1.2 计量的发展 计量的历史源远流长。计量的发展与社会进步联 系在一起，大体分为三个阶段： 古代
计量基准：依 据人体或天然 物。 掬手为升 滴水计时 度量衡
《中华人民共和国依法管 理的计量器具目录》
按计量专业分：共10大类
几何量L 声 学S 温度T 化学C 力学F 电子R
光学O 电磁学E
时间频率H 电离辐射A
1、计量概述
1.4 计量的特点
计量的准确性特点
——是指测量结果与被测量真值的一致程度。
实际上不存 在完全准确无误 的测量。 因此量值的准确，即是 在一定的不确定度、误差极 限或允许误差范围内的准确。
法律 计量行政法规 地方性计量法规 部门规章 地方性规章
《中华人民共和国强 制检定的工作计量器 具明细目录》 《计量检定人员管理 办法》等
《中华人民共和国 计量法实施细则》 《国务院关于在我 国统一实行法定计 量单位的命令》等
2、法定计量单位
2.1 定义
2.2 法定计量单位的构成 2.3 计量单位使用常见错误示例
单 位 符 号
mol cd
2、法定计量单位
2.2 法定计量单位的构成
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第三节 电子学计量的传递和标准
2、补偿法 补偿法电压表实际上是一种特殊形式的检波
式电压表。使用检波器将被测的高频电压转换为 直流电压，再与已知的直流补偿电压相比较，由 直流补偿电压的大小来确定被测电压的大小。
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第三节 电子学计量的传递和标准
单位：分贝(dB) • 计量的主要对象：各种高频器件 • 主要内容：器件的信号幅度传输特性
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第二节 电子学计量单位的标准
一、高频电压标准 高频电压种类很多,按转换器件可以分为功率敏感 和电压敏感两种。
1、高频中电压标准 （1）功率计法 高频中电压是指测量电压从0.1~10V 的高频电压
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第二节 电子学计量单位的标准
当中心三段圆形波导中的衰减片在同一平面时， 电场与衰减片相重合，此时信号的衰减最小；在将中 间的圆形波导回转Ð角，信号的衰减量随之增大，该 衰减的变化量A（单位为dB）,可由下式求得：
A 40lg sec
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第二节 电子学计量单位的标准
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第三节 电子学计量的传递和标准
2、定向耦合法 定向耦合法可分为单定向耦合器法和级联定向耦合器 法。
• 单定向耦合器法主要应用于对中、小功率的量值传递； • 级联定向耦合器法主要应用于中、大功率的量值传递。
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第三节 电子学计量的传递和标准
3、调配反射计法 在功率测量量值传递的过程中，阻抗失配引起的校准
一、高频电压
高频电压是电子学计量中一个基本参量，又是电 信号的主要描述参量，是模拟信号的重要表现形式。
表达式：
b
Uab
Edl
a
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第一节 电子学计量的基本名称与概念
二、高频（微波）功率
高频功率（又称为微波功率）是一个描述高 频信号的大小及信号通过系统时传输能量特性的 物理量，是电子学计量中最重要的基本参量。单 位：瓦特（W）
P=mcΔT∕Δt
在实际应用中通常用替代法来提高测量的敏 捷性，即使用已知的直流或低频功率去替代产生 同样热效应的高频功率。
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第二节 电子学计量单位的标准
双负载量热式功率计 （又称为对偶式或双干量 热式功率记）可以进一步 消除环境温度对测量的影 响，原理如图所示：
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3、热偶法 热偶法是利用直流和高频在同一负载上产生相同 热效应的原理工作的。
• 优点：精度高、稳定性好、结构简单、价格低 廉
• 缺点：灵敏度低、输入阻抗不高
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第三节 电子学计量的传递和标准
二、高频功率的校准方法
1、交替比较法 交替比较法是将标准功率座和被校准功率座交替
连接到频率、幅度稳定的信号输出端，可以得到 标准座和被校准功率座之间的关系，确定出被校 准功率座有效效率和校准因子，从而达到校准目 的。 • 优点：设备简单、操作简单方便 • 缺点：引入的测量不确定度较大
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第三节 电子学计量的传递和标准
2、中频替代法 中频替代法的原理是使用变频的方法将高频信号线性
转换为中频信号，然后再用精密的中频衰减器对被测 衰减器进行替代。 中频替代法分为串联和并联两种方法 • 串联：设备简单、操作方便、量程小、系统的任何 部分都会导致很大的误差。 • 并联：系统复杂、操作难度大、量程较大、准确度 较高
V P Zi
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第二节 电子学计量单位的标准
（2）测辐射器电桥法 该电压标准主要由测辐射热器座和显示读数 的直流平衡电桥组成。原理如图所示。
高频信号源
被校表
测辐射热器座
直流平衡电桥
一般用双测热电阻电桥以抵消环境温度变化所引入的误差。
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第二节 电子学计量单位的标准
2、高频小电压标准
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第四节 电子学计量的发展
一、毫米波计量 近些年来，毫米波技术获得了突飞猛进的发
展，并在通信、射电天文、生物医学、地面和空 中交通管制、汽车防撞雷达、焦平面成像等领域 得到了广泛的应用。
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第四节 电子学计量的发展
二、时域和脉冲波形的计量 脉冲测量是时域测量中非常重要的项目。传
按计量范围分类：小功率（10mW以下）、 中功率(10mW~10W)和大功率(10W以上)
一个功率计量装置由能量转换器和相应的指 示器组成
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第一节 电子学计量的基本名称与概念
三、衰减 衰减是电子学计量中的一个重要参量，它描
述的是无线电信号在传输过程中能量的损耗和减 弱的程度.衰减的量度通常是由电压或功率的比确 定的,描述了两个同名量值之间的相对差。
不确定度相当大，借助调配反射计技术能够将高频信 号的等效输出反射系数调配到 量级，并能计算出负 载吸收的净功率，使阻抗失配引起的校准不确定度减 少1~2个数量级。 • 特点：技术复杂，只能用于精密测量领域
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第三节 电子学计量的传递和标准
4、功率方程法 功率方程法就是基于端面不变参量来描述和计算高频
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第二节 电子学计量单位的标准
3、微量热计 微量热计借助于测辐射热器座为量热体，使用量热计方 法确定测辐射热器座的有效效率，从而获得功率标准。 组成：测辐射热器功率计、量热计 原理如图所示：
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第二节 电子学计量单位的标准
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第二节 电子学计量单位的标准
《计量学基础》教学课件
第十三章 电子学计量
电子学计量是由电磁学计量发展派生出来的。 20世纪90年代以来，伴随着光纤通信、移动通信和 数字通信技术的快速发展，电子学计量无论是研究 对象的数量还是研究频率的范围的变得越来越宽。
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第一节 电子学计量的基本名称与概念
电子学计量对象的频带，通常是指从高频倒超高 频的频率范围，低频和直流归于电磁学计量。
高频小电压标准是指测量电压低于0.1V以下 的高频电压标准，主要有两种，即校准接收机和 高频微伏标准。 （1）校准接收机 是专门用来校准高频信号发生器 的输出电压的装置。 组成：高频电压源、高灵敏度接收器。
测量不确定度来自整机的非线性误差；进行 绝对计量时还要考虑标准电压测量的不确定度。
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第三节 电子学计量的传递和标准
3、调制副载波法 调制副载波法是将高频信号线性地转换为音频信号，
使用高准确度的音频衰减标准替代被测的高频衰减。 过程：高频信号被耦合器分成两路，一路平衡调制器 和被衰减器后，在与另一路合成，经包络检波器现行 检波成为调频信号，最后用高准确度的电感标准衰减 器进行替代，实现准确的衰减计量。
第二节 电子学计量单位的标准
2、测辐射热器式功率计 测辐射热器式功率计是
利用温度敏感电阻元件 （测辐射热器）在吸收电 磁波能量前后阻值发生的 变化来计量功率的。原理 如图
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第二节 电子学计量单位的标准
P
RT 4
(I12
I
2 2
)
测辐射热器功率计使用直流替代测试方法属于绝对 测量，常年性稳定、相应时间快，量程通常小于 100mW。
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第四节 电子学计量的发展
我国发展最为迅速的是数字移动通信。GSM制式标 准是我国目前移动通信的主流制式，CDMA技术因为 容量大、抗干扰能力强、保密性好等优点，具有潜在 应用前景。
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第二节 电子学计量单位的标准
（2）高频微伏标准 可以直接 校准电压表，也可以通过电 压测量仪校准高频电压源。
特点：结构简单、性能稳定、 输出电阻小
原理如图
精思国计，细量民生ຫໍສະໝຸດ 第二节 电子学计量单位的标准
二、高频功率标准
1、量热式功率计 量热式功率计是将被测功率转化为热能来进
行测量的，其功率敏感元件就是量热体（通常是 微波金属膜电阻负载）。
3、电感衰减器 电感衰减器亦称感应分压器，是在音频范围内准确度很 高的可变衰减器。 电感衰减器从结构上说实际上就是感应线圈分压装置， 只能用于低频（一般为1~10kHz）,但准确度可达到 量级10，8 随着工作频率增高，测量不确定度增加很快。
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第三节 电子学计量的传递和标准
一、高频电压的校准方法 1、检波法 检波法测量电压的基本原理是将被测的高频电 压通过检波器转换为与其成比例的直流电压或电 流，然后使用高准确度的直流电表对其进行测量。 分类：
统的测量方法是使用示波器，将射频重复信号经 过取样，变成低频重复信号后进行测量。
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第四节 电子学计量的发展
三、通信中的电子学计量
• 随着数字通信技术的发展，对电子学计量的对象 范围提出了新的需求。数字通信系统同模拟系统 差别很大，其技术标准和测试方法与模拟系统有 很大差异。
• 数字通信计量测试的内容丰富。测试特性包括频 率、天线功率、调制特性、占用频率带宽、相邻 信道功率泄露以及寄生信号等。
三、衰减标准
1、波导截止衰减器 波导截止衰减器利用了
电磁波在截止状态下的传 输特性，即当电磁波的波 长大于波导的截止波长时， 衰减量大小正比于截至波 导的长度，又称活塞式衰 减器。原理如图所示：
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第二节 电子学计量单位的标准
2、回转衰减器 回转衰减器是通过回转角度来精密确定的，其原理如图 所示：
系统的一种方法。 特点：技术复杂，只能用于精密测量领域
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第三节 电子学计量的传递和标准
三、衰减计量方法
衰减计量方法很多，最常用的是替代法。 替代法可分为：直流替代、音频替代、高频替代、 中频替代