计量基础知识
计量基础知识
计量基础知识（可测量的）量：可以定性区别和定量确定的现象、物体和物质的属性。
（量的）数值：在量值表⽰中⽤以与单位相乘的数字。
量值：⼀般由⼀个数乘测量单位所表⽰的特定量的⼤⼩。
（测量）单位：⽤于表⽰与其相⽐较的同种量⼤⼩的约定定义和采⽤的特定量。
（测量）单位符号：表⽰测量单位的约定符号。
法定测量单位：国家法律、法规所规定使⽤的测量单位。
测量：以确定量值为⽬的的⼀组操作。
计量：实现单位统⼀、量值准确可靠的活动。
测量结果：由测量所得的赋予被测量的值。
（测量结果的）重复性：在相同测量条件下，对同⼀被测量连续进⾏多次测量所得结果之间的⼀致性。
（测量结果的）复现性：在变化的测量条件下，同⼀被测量的测量结果之间⼀致性。
（测量）误差：测量结果与被测量的真值之差值。
偏差：某值与其参照值之差值。
直接测量法：不必测量与被测量有函数关系的其他量，⽽能直接得到被测量值的测量⽅法。
间接测量法：通过测量与被测量有函数关系的其他量得到被测量值的测量⽅法。
静态测量：被测量的值在测量期间被认为是恒定的测量。
动态测量：为确定被测量的瞬时值和（或）被测量的值在测量期间随时间（或其他影响量）变化所进⾏的测量。
（测量的）算术平均值：同⼀被测量的多次测量结果的估计值，⽤x 表⽰，并按下式计算：∑==ni i x n x 11 式中：xi —第i 次测量值；n —测量次数。
实验标准偏差：表征同⼀被测量的多次测量结果分散性的参数，⽤s 表⽰，可按下式计算： ()2111∑=--=n i i x x n s 式中：x —n 个测量值的算术平均值；xi —第i 次测量值；n —测量次数。
测量不确定度：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。
标准不确定度：以标准偏差表⽰的测量不确定度。
主要包含以下三个含义：是⼀个分散性参数；⼀般由若⼲分量组成，统称它们为不确定度分量；是⽤于完整表征测量结果的。
不确定度的A 类估算：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。
计量基础知识
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。
3.溯源性:任何一个测量结果或测量标准的值,都能通过一条具有规定不确定度的连续比较链,与计量基准联系起来。
4.法制性：来自于计量的社会性，量值的准确可靠不仅依赖于科学技术手段，还要有相应的法律、法规和行政管理。
计量基础知识
m
10-6
微
µ
10-9
纳
n
4.国家选定的非国际单位制单位
量的名称
单位名称
单位符号
时间
分、(小)时、天
min、h、d
长度
海里
mile
旋转速度
转每分
r/min
体积
升
L(l)
质量
吨
t
5.法定计量单位的使用规则 ⑴单位符号一般用小写罗马字母（正体），但单位名称源于专用名词时，其第一个字母应大写。 PA ⑵二个以上单位的组合 N·M N.M NM 不宜写成 MN M/S M·S-1 ⑶组合单位的中文名称与其符号书写的次序一致; ⑷乘号没有对应名称，符号中的除号对于名称为“每”，“每”只在除号的地方出现一次; 米每二次方秒 M/S2 牛米 N·M ⑸同一行不得用多于一条的斜线; M/S2 M·S-2 不得写成M/S/S
４.计量学 十八世纪欧洲的工业革命形成一门新型的技术基础科学——计量学 计量学研究的基本内容 １.计量单位，计量基（标准）的建立、复制、保存和传递； ２.计量理论、计量方法、普通计量器具； ３.计量人员的技术能力； ４.测量误差与数据处理； ５.物理常数和材料特性的测定； ６.计量管理，计量效益和计量保证。
合成标准不确定度 当测量结果由若干个其它量值求得时，按其他各量的方差或协方差算得的标准不确定度 扩展不确定度 确定测量结果区间的量，合理赋于被测量之值分布的大部分值含于此区间
三.计量法及有关计量法规 １.计量法 １９８５年９月６日第６届人大常委会第１２次会议通过 １９８６年７月１日实施 立法的宗旨 １）为了加强计量监督管理； ２）为了国家计量单位制的统一； ３）为了量值的准确可靠。
立法的最终目的 １）有利于生产、贸易和科学技术的发展； ２）适应社会主义现代化建设的需要； ３）维护国家和人民的利益。 ２.电力系统计量法规 １９８６年５月１２日国务院批准由国家计量局和水利电力部发布《水利电力部门电测、热工计量仪表和装置管理的规定》
计量基础知识(详细)
第一节 计量工作简史
一、概述 计量是实现单位统一和可靠的测量 活动。 计量在历史上称为度量衡和权度， 其含义包括：长度、容积、质量的计量， 主要的计量器具为尺、斗、秤。现代计 量的范围已经远远超过了度量衡和权度， 计量比度量衡和权度更确切、更概括、 更科学。计量是实现单位统一、量值准 确可靠的活动。计量学是关于测量的科 学。
2、测量
P115 测量—以确定量值为目的的一组 操 作。
3、计量
——根据国家计量技术规范JJF10011998 《通用计量术语及定义》 计量是实现单位统一、量值准确 可靠的活动。p1
3、计量
计量的可靠活动主要有： 科学技术方面：进行科学研究、发展计 量技术、建立基准、标准，以保证计量 结果具有溯源性。 法律法规方面：制定和颁布法律、法规 和条例。 行政管理方面：开展计量行政管理，包 括计量保证和计量监督。
计量学的分类：按学科而分为七类：
1、通用计量学：
关于计量单位、测量误差与数据处理， 测量不确定度，计量器具的基本特性等。 2、应用计量学： 研究特定的计量学部分，如长度、温度、 硬度、频率、天文、海洋、医疗等特定量的 具体应用。
3、技术计量学： 涉及自动测量、在线测量、动态测量等 测量技术和方法。 4、理论计量学： 量的定义和单位的实现，复现等测量理 论和计量信息理论。
半个世纪以来，我国的计量管理工作取得了很大成绩：
1、在全国范围内实现了计量制度的统一。
2、基本上形成了全国计量管理网和量值传递网。 3、加强了计量器具产品的投产和生产过程的监督管理。 4、加强了计量器具的管理。 5、颁发和发布了各种计量检定系统表和计量检定规程。 6、开发了计量人员的考核发证工作。 7、建立和发展了同国际计量组织的广泛联系和业务交流。
计量基础知识
计量基础知识一、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。
4、法定计量单位的构成《中华人民共和国计量法》第三条规定：国际单位制单位和国家选定的其它计量单位，为国家法定计量单位。
法定计量单位的内容包括：(1)SI基本单位(2)SI导出单位(3)我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单位制单位(16个，见表4)(4)由以上单位构成的组合形式单位(5)由SI词头与以上单位构成的倍数单位世界计量日1875年5月20日，17个国家在法国巴黎签署“米制公约”，这是一项在全球范围内采用国际单位制和保证测量结果一致的政府间协议。
计量基础知识
s-1 kg•m/s2 N/m2 N•m J/s A•s W/A C/V V/A A/V V•s Wb/m2 Wb/A
量的名称
单位名称
单位符号
用国际单位制基 本表示的关系式
摄氏温度 光通量 光照度 放射性活度 吸收剂量 剂量当量
摄氏度 流[ 明] 勒[克斯] 贝可[勒尔] 戈[ 瑞] 希[沃特]
℃ lm lx Bq Gy Sv
cd•sr lm/sr s-1 J/kg J/kg
量的名称
时间
单位名称
分 [小]时 天[日] [角]秒 [角]分 度 转每分 海里
单位符号
min h d ″ ′ ° r/min n mile
换算关系和说明
1min=60s 1h=60min=3,600s 1d=24h=1,440min=86,400s 1″=（π /648,000）rad 1′=60″=（π /10,800）rad 1°=60′=（π /180）rad 1 r/min=(1/60)s-1 1 n mile=1,852m (只用于航行)
质量
时间
千克
秒
kg
s
电流
安（培）
A
在真空中，截面积可以忽略的两根相距 一米的无限延长平行圆直导线内通以等 量恒定电流时，若导线间相互作用力在 每米长度上为 2×10-7N，则每根导线中 的电流为1安培。
开尔文是热力学温度单位等于水的三相 点热力学温度的1/273.16。 摩尔是一系统的物质量，该系统所包含 的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数 目相等。
x3 9.99 x8
10.07
x4 10.02 x9
10.06
x5 10.04 x10
10.09
计量基础知识大全
我司常用单位
常见错误单位汇总
Rev. 15
部分SI词头
因数 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 giga mega kilo hecto deca deci centi milli
词头名称
英文 吉[咖] 兆 千 百 十 分 厘 毫 中文
符号 G M k h da d c m
Rev. 15
上海凡宜科技电子有限公司
三、计 量 器 具 的 特 性
Rev. 15
上海凡宜科技电子有限公司
示值：指由计量器具所给出的量值。 示值范围：指计量器具“极限示值界限内的一组值”。示 值范围通常以最小值与最大值表示，例如10V～20V。对 于模拟式计量器具而言，示值范围也就是其标尺范围，即 由指示装置标尺上始末两端标记之间所指示的标尺值范围 。对于数字式显示的计量器具，则其示值范围按显示器上 的单位由数字位数来决定。 标称范围:指“计量器具的操纵器件调到特定位置时可得 到的示值范围，这里特别强调标称范围是操纵器件调到特 定位置时可得到的示值范围，这说明此时的示值范围是与 计
SI导出单位
SI单位 国际单位制 (SI)的单位 中华人民共和国 法定计量单位
组合形式的SI导出单 位 SI单位的倍数单位(包括SI单位的十进倍数单位和十进分数单位 )
国家选定的作为法定计量单位的非SI单位
由以上单位构成的组合形式的单位
Rev. 15
SI基本单位
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
Rev. 15
上海凡宜科技电子有限公司
比较式：它能是被测量具或使被测量与标准量具相互比比 较。例如：天平。 积分式：它通过一个量对另一个量的积分来确定被测量值 。例如：家庭用电能表、水表等
计量基础知识
计量基础知识计量基础知识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。
误差处理还包括数据处理和数据分析。
数据处理是指对原始测量数据进行处理和整理，包括数据清洗、修正和转换等。
数据分析是指对处理后的数据进行分组、分类、描述和统计，以推断或检验某种假设或理论。
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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
• 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。
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）。
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
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 ）……
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。
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
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。
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
ห้องสมุดไป่ตู้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。
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
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
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
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
• 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
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
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
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。
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
设备、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
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
• 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
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
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