示值误差的理解与描述

示值误差的理解与描述

平夏王国民童云飞

（无锡市计量测试中心214101）

【摘要】：本文通过理论与实际的结合，讨论了示值误差与最大允许误差、测量不确定度的联系与区别，明确了如何在实际工作中正确理解和描述示值误差。

【关键词】：示值误差，理解，描述

0 引言

作为一名检测人员，“示值误差”无时无刻围绕在身边，可以说它是我们工作中最为密切的伙伴。好多人认为它是一个很容易理解的概念，但往往在实际工作中会犯错误，可能回引起较为严重的后果，那么如何避免犯错，本文以长度计量为例，探讨了如何准确理解和描述示值误差。

1概述

计量器具指示的测量值与被测量的实际值之差，称为示值误差。它是由于计量器具本身的各种误差所引起的。该误差的大小可以通过对计量器具的检定/校准来得到，当接受高等级的测量标准对其进行检定或校准时，该测量标准器复现的量值即为约定真值，通常称为实际值或标准值。所以，测量仪器的示值误差＝示值—标准值。

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。对测量仪器，由规范、规程等所给定的允许的误差极限值，称为测量仪器的最大允许误差。通常可简写为MPE，有时也称为测量仪器的允许误差限。最大允许误差可用绝对误差、相对误差或引用误差来表述。

表征合理的赋予被测量值的分散性，与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。反过来，也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小，所测结果与被测量的真值愈接近，质量越高，水平越高，其使用价值越高；不确定度越大，测量结果的质量越低，水平越低，其使用价值也越低。

要区别和理解测量仪器的示值误差、测量仪器的最大允许误差和测量不确定度之间的关系。示值误差和最大允许误差均是对测量仪器本身而言，最大允许误差是指技术规范(如标准、检定规程)所规定的允许的误差极限值，是判定是否合格的一个规定要求，而示值误差是测量仪器某一示值其误差的实际大小，是通过检定、校准所得到的一个值，可以评价是否满足最大允许误差的要求，从而判断该测量仪器是否合格，或根据实际需要提供修正值，以提高测量仪器的准确度。测量不确定度是表征测量结果分散性的一个参数，它只能表述一个区间或一个范围，说明被测量真值以一定概率落于其中，它对测量结果而言，以判定测量结果的可靠性。测量不确定度不能代替测量仪器的误差，因为它无法得到修正值。

综上所述，规定了最大允许误差作为测量仪器的特性，通过检定、校准去确定示值误差，用测量不确定度来表征示值误差的可靠程度。

2如何确定示值误差

通过数据处理，确定示值误差，大家可能认为是较为简单的问题，但往往会出错，特别是刚上岗的检测人员。首先大家要清晰牢记：示值误差=示值—标准值（实际值），不要自以为是，也不要偷工减料。举几个例子说明。

外径千分尺某一校准点的示值误差：δ=X i-L i= X i-(L i′+e)= X i-L i′-e

其中：δ-----示值误差

X i----千分尺在该点的示值

L i-----量块的实际值

L i′---量块的标称值

e-------量块的修正量

由上例可知，在进行数据处理求被测仪器的示值误差时，一定要谨慎，应该减去标准器的修正量或加上标准器的示值误差，千万不要看到修正量就加，看到示值误差就减。

钢卷尺某一校准点的示值误差：δ=X i-L i-e

其中：δ-----示值误差

X i----被校钢卷尺在该点的刻度值

L i-----标准钢卷尺的读数值

e-------标准钢卷尺的修正量

由上例可知，检测人员不能想着读数值就是被测仪器的示值，刻度值是标准值。如果在标准器上读数，读数值是标准值，被检点为示值。如果搞反了，后果是很严重的。为了能更深刻理解，下面再以机械式百分表检定仪及千分表检定仪检定指示表为例加以说明。

当用机械式百分表检定仪检定百分表时，读数值是在被检百分表上读得，检定仪的进给量为标准值；当用机械式千分表检定仪检定千分表时，读数值在检定仪上读得，读数值为标准值，而千分表的值为示值。

总之，检测人员一定要记住，高一级的测量标准复现的值才是标准值或实际值。

3如何准确描述仪器的示值误差

好多人都有这样的疑问：示值误差是否带正负号？有人说：当然带正负号。其实不然，如果描述的是仪器各校准点的示值误差，则必须带正负号。如果描述的是仪器全行程内误差的最大值与最小值之差，则其不存在正负号，只代表一个区间。举例说明两者的区别，如果示值误差表示为±0.2mm，则表示各点示值误差在-0.2mm～+0.2mm范围内变化；如果示值误差表示为0.2mm，则表示各点误差的最大值与最小值之差为0.2mm，也就是说0.2mm的区间在±0.2mm范围内活动。以下图说明：

+0.2 +0.2

0 0 0.2

-0.2 -0.2

示值误差:±0.2mm（点移动）示值误差: 0.2mm (区间移动) 假如现有两台仪器，最大允许误差分别为MPE：±0.2mm、MPE：0.2mm，则后者的准确度应该高于前者。各点示值误差均为：-0.10mm、+0.10mm、+0.15mm、+0.10mm、-0.10mm。当你对仪器作合格于否或符合性判断时，则前者是合格或符合的，而后者是不合格或不符合的。

4结论

对于一名计量检测人员，准确理解示值误差、最大允许误差及测量不确定度的区别与联系是非常重要的，在此基础上，必须根据国家检定规程或校准规范规定的技术指标与检定/校准的方法，在出具的证书上对示值误差作出准确描述与判定。希望本文能对大家有所帮助。

参考文献

[1]注册计量师基础知识及专业实务，叶德培，中国计量出版社，2009

[2]误差理论与数据处理，费业秦，机械工业出版社，2005

[3]JJG 34-2008指示表检定规程，陈永康，中国计量出版社，2008