第8课时 第二章 第四节 测量仪器及其特性(1)
第13课时 第二章 第四节 测量仪器及其特性(2)
知识点二、测量仪器的特性（一）示值、示值区间、标称量值、标称示值区间、标称示值区间的量程和测量区间(二)测量仪器的计量特性1、测量系统的灵敏度灵敏度是指“测量系统的示值变化除以相应的被测量值变化所得的商”。
灵敏度是反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值(输出)变化的程度。
它用被观察变量的增量即响应(输出量)与相应被测量的增量即激励（输入量）之商来表示。
如被测量变化很小，而引起的示值（输出量）改变很大，则该测量仪器的灵敏度就高。
对于线性测量仪器来说，其灵敏度s为：式中的k叫传递系数，当响应y与激励x是同一种变量时，又叫放大系数。
对于非线性的测量仪器，则灵敏度表示为：这时灵敏度随激励变化而变化，它是一个变量，它与激励值有关。
在某些情况下，使用下式表示相对灵敏度式中，x为激励即输入的被测量值。
灵敏度可能与被测量的增量即激励值有关，被测量值的变化必须大于分辨力。
灵敏度是测量仪器中一个十分重要的计量特性。
但有时灵敏度并不是越高越好，为了方便计数，使示值处于稳定，还需要特意地降低灵敏度。
例题：有两台检流计，a台输入1ma光标移动10格，b台输入1ma光标移动20格，则a台检流计的灵敏度比b台检流计的灵敏度____。
a.高b. 低c. 相近d.相同答案：b解析：灵敏度是反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值(输出)变化的程度。
用被观察变量的增量与相应被测量的增量之商来表示。
如被测量变化很小，而引起的示值（输出量）改变很大，则该测量仪器的灵敏度就高。
对于线性测量仪器来说，其灵敏度s为2．鉴别阈鉴别力又称阈值，是指“引起相应示值不可检测到变化的被测量值的最大变化”。
它是指当测量仪器在某一示值给予一定的输入，这种激励变化缓慢从单方向逐步增加，当测量仪器的输出产生有可觉察的响应变化时，此输入的激励变化称为鉴别力，同样可在反行程进行。
例如，在一台天平的指针产生可觉察位移的最小负荷变化为1omg，则此天平的鉴别力（阈）为1omg；如一台电子电位差计，当同一行程方向输入量缓慢改变到0.04mv时，指针产生了可察觉的变化，则其鉴别力（阈）为0.04mv。
测量仪器及其特性(2018.05)
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 ----------------------------------------------------------------------------------------------标称范围：（0～100）V
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 -----------------------------------------------------------------------------------------------
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 -----------------------------------------------------------------------------------------------
（九）准确度 指测量仪器给出接近于真值的响应的能力
注意点： 由于各种测量误差存在，通常任何测量都不可能是完善的，实际上真值 是不可知的，当然接近于真值的能力也是不确定的。因此，测量仪器的准确 度是一种测量仪器示值接近真值的程度，准确度是定性的概念
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 -----------------------------------------------------------------------------------------------
示值范围：（-10～110）℃ 标称范围： （-10～110）℃ 测量范围： （0～100）℃ 量程：120 ℃
（一）灵敏度 测量仪器响应的变化除以对应的激励变化
注意点： 1、反映测量仪器被测量（输入）变化，引起仪器示值（输出）变化的
程度
2、有时灵敏度并不是越高越好，为了方便计数，使示值处于稳定，还 需要特意降低灵敏度。
一级注册计量师基础知识及专业实务完整复习备考精品必备
第三章 测量数据处理
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第一节 测量误差的处理
1、系统误差的发现及减小系统误差的方法 2、实验标准差的估计方法 3、算术平均值及其实验标准差的计算 4、异常值的判别和剔除 5、测量重复性和测量复现性的评定 6、加权算术平均值及其实验标准差的计算 7、计量器具误差的表示与评定 8、计量器具其他一些计量特性的评定
果的不确定度有贡献。
第三节 测量结果
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• 4、描述测量结果的术语 • （一）测量误差 • （二）测量结果的重复性和复现性 • （三）测量准确度 • （四）测量不确定度
描述测量结果的术语
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(一)测量误差 测量误差=测量结果-被测量的真值，简称误差。
VIM3中，测量误差=测得量值-参考量值 参考量值都是有不确定度的，所以获得的是测量误差 的估计值。 测量误差有正负号。
一级注册计量师
基础知识及专业实务
• 以规定为指南，以大纲为准绳 • 以教材为依据，以解读为引领 • 以自学为原则，以辅导为补充 • 以备课迎考为动力，以提高通过为目标
第二章 计量综合知识
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第三节 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
第四节 测量仪器及其特性
C
已修正的测量结果 xc 为：xc x C
描述测量结果的术语
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（2）对测量结果乘修正因子
修正因子Cr等于标准值与未修正测量结果之比：
Cr
xs x
已修正的测量结果Xc为： X c Cr x
（3）画修正曲线 （4）制定修正值表
随机误差+系统误差=(测量结果-期望)+(期望-真值)=测量结果-真值=测量误差
3测量设备及其特性与设备的检定和校准精品PPT课件
当测量仪器或测量系统调节到特定位置时获得 的，并用于指明位置的，由可经修约的极端示值或 近似的极端示值所界定的一组量值。
【注1】 标称示值区间通常以最小量值和最大量值表示，例 如“100V200V”。
【注2】 在某些Biblioteka 域中，本术语是“标称范围”。9
第二节 测量设备的特性(4)
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第一节 测量设备(4)
测量系统 measuring system 一套组装的和适用于特定量在规定区间
内给出测量值的一台或多台测量仪器，包括任 何试剂和电源。 【注】一个测量系统可以仅包括一台测量仪 器。
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第二节 测量设备的特性(1)
示值 indication 由测量仪器或测量系统提供的量值。
【注1】示值可以用可视形式或声响形式表示，也可 以传输到其它装置。示值通常由模拟输出显示器上 指示的位置、数字输出所显示或打印的数字、编码 输出的码形图、或实物量具的赋值给出。 【注2】示值与相应的被测量值不必是同类量的值。
测量仪器的稳定性 stability of a measurement instrument
稳定性 stability 测量仪器保持其计量特性随时间恒定的特性。
【注】稳定性可用几种方式量化。例如： 【例1】用计量特性变化到某个规定的量所经过的时 间间隔表示；
【例2】用特性在规定时间间隔内发生的变化表示。
备，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。
3
第一节 测量设备(2)
测量仪器(计量器具) measuring instrument
测量仪器使用说明
测量仪器使用说明一、前言：测量仪器是用来测量物理量或者物体特性的装置。
它可以用来观测并测量各种物体的长度、重量、温度、压力、速度等物理量。
测量仪器在科学研究、工程实践、军事检测等领域中有着广泛的应用。
本文将介绍一些常见的测量仪器的使用方法和技巧。
二、常见测量仪器：1.尺子：尺子是最基础也是最常用的测量工具之一、使用尺子时，需要将尺子的起始端对齐被测物体的起始位置，然后读取尺子的刻度值。
注意，在读取尺子的刻度时，应当与眼睛垂直看尺子，以避免因视觉错觉而导致的误差。
2.钢尺：钢尺通常用于测量较大长度的物体。
使用钢尺时，将钢尺端部与被测物体的端部对齐，然后将钢尺平放在被测物体上，读取钢尺上与被测物体相接触的刻度值。
3.温度计：温度计是用来测量物体温度的仪器。
使用温度计时，首先将温度计放置在待测物体或环境中一段时间，使其与环境温度达到平衡。
然后读取温度计上的温度值。
注意，在读取温度值时，应当将视线放置在液体或数字上，并避免外界光线的干扰。
4.衡器：衡器用于测量物体的质量或重量。
使用衡器时，首先将待测物体放置在衡器的盘中，然后调整衡器上的杆或丝，使其平衡。
最后读取刻度盘上的数值，即为待测物体的质量。
5.速度计：速度计通常用于测量物体的速度。
使用速度计时，将速度计与被测物体相连或放置在被测物体附近，然后启动速度计并记录运动时间。
最后根据速度计的显示，计算出被测物体的速度。
三、使用测量仪器的注意事项：1.选择适当的仪器：在选择测量仪器时，应根据测量的物理量和测量范围来选择。
不同的测量仪器有着不同的精度和测量范围。
因此，应根据实际需求选择合适的测量仪器。
2.保持仪器的良好状态：测量仪器应保持干燥、清洁和无损坏。
在使用仪器之前，应检查仪器是否损坏，以免影响测量结果。
3.注意测量环境：不同的测量仪器对测量环境有着不同的要求。
在使用测量仪器时，应根据仪器的说明书要求选择适当的环境，并尽量避免有干扰因素存在的环境。
4.合理使用测量范围：测量仪器都有其测量范围。
测量仪器的使用模版课件
仪器使用注意事项
1 安全操作
解释如何使用测量仪器时 保持安全，避免电击、火 灾等危险。
2 仪器维护
强调定期维护测量仪器的 重要性，以确保其准确性 和可靠性。
3 仪器校准
介绍仪器校准的概念和步 骤，以保证测量结果的准 确性。
测量技巧
2 仪器使用和维护的重要性
总结仪器使用和维护的重要性，强调正确使用仪器的好处。
3 未来测量仪器的发展方向
展望未来测量仪器的发展方向，如智能化、便携式等。
测量仪器的使用
测量仪器的使用是现代科学和工业领域中至关重要的一环。本课程将介绍仪 器的分类、使用注意事项、测量技巧以及在实际应用中的案例分析。
仪器概述
仪器分类
介绍不同类型的测量仪器，包括电子测量仪器、光学测量仪器以及机械测量仪器。
仪器特点
总结测量仪器的特点，如精度、灵敏度、可靠性以及适用范围。
常见测量仪器
1
选择测量仪器
指导如何根据测量要求选择合适的仪器，
测量方法
2
并考虑其精度、灵敏度等特性。
介绍不同测量方法，如直接测量、间接
测量以及非接触测量。
3
测量误差
讲解测量误差的原因，并提供优化测量 精度的方法。
实际应用
工业中的测量
探索工业领域中的测量应用，如 尺寸测量、温度测量等。
科学研究中的测量
介绍科学研究中不同学科领域的 测量方法，如物理实验、化学分 析等。
日常生活中的测量
探索日常生活中各种测量情境， 如烹饪、购物等。
案例分析
实际案例演示
通过案例展示测量仪器的使用，解决实际问题， 如材料强度测量、速度测量等。
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。
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。
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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：ac
2、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。
（二）实物量具、测量系统和测量设备
例题：实物量具是（）。
a．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计量器具b．能将输入量转化为输出量的计量器具
c．能指示被测量值的计量器具
d．结构上一般有测量机构，是一种被动式计量器具
答案：a. 本题考核的是实物量具的含义。
例题：下列计量器具中，（）属于实物量具。
a. 流量计
b. 标准信号发生器
c. 砝码
d. 秤
答案：bc
【案例】考评员在考核某研究所的综合管理部门时，问其中的管理人员小李：“你看以下计量器具中，哪些是实物量具？(1)钢卷尺(2)台秤(3)注射器(4)热电偶(5)电阻箱(6)卡尺(7)铁路计量油罐车(8)电能表。
”小李回答：“我认为其中1、3、4、6是实物量具。
”又问另一位管理人员：“你认为他的回答对吗？”管理人员回答：“说不上来。
”
【问题】什么是实物量具？
【案例分析】依据jjf1001-1998《通用计量术语及定义》中6.2条规定，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量具。
”实物量具本身直接复现或提供了量值，实物量具的示值就是其标称值。
上题中除(2)台秤、(4)热电偶、(6)卡尺和(8)电能表不是实物量具外，其他都属于实物量具。
卡尺虽然习惯上称之为“通用量具”，但按定义它并不是实物量具，而是一种指示式测量仪器。
2、测量系统
3．测量设备
（三）测量仪器的分类
测量仪器按其结构、功能、作用、性质或不同专业，具有很多的分类方法。
测量仪器按其结构和功能特点可分为以下六类。
（四）测量链、测量传感器、检测器、敏感器
1、测量链
测量链是指“从敏感器到输出单元构成的单一信号通道测量系统中的单元系列”。
具体地说，是测量仪器或测量系统从测量信号输入到输出所形成的一个通道，这一通道由一系列单元组成。
2、测量传感器
有时提供与输入量有给定关系的输出量的器件，并不直接作用于被测量，而是测量仪器的通道中间的某个坏节，或是测量仪器本身内部的某一部件，则这种器件亦称为测量变换器；如输入和输出为同种量，亦称为测量放大器；输出量为标准信号的传感器通常也称为变送器，如温度变送器、压力变送器、流量变送器等。
例题：测量传感器是指____。
a．一种指示式计量器具
b．输入和输出为同种量的仪器
c．提供与输入量有确定关系的输出量的器件
d．通过转换得到的指示值或等效信息的仪器
答案：c
3．检测器
检测器是指“当超过关联量的阈值时，指示存在某现象、物体或物质的装置或物质”。
检测器的用途是为了指示某个现象物体或物质是否存在，即反映该现象物体或物质的某特定量是否存在，或者是为了确定该特定量是否达到了某一规定的阈值的器件或物质。
检测器并不是与被测量值无关，其测量的信息结果是由被测量值决定的，并且具有一定的准确度，其特点是不必提供具体量值的大小。
有的检测器直接作用于被测量，又能够随着输入量而达到输出，这就是一种测量传感器。
有的检测器本身也就是一种敏感器。
4．敏感器
(五)显示装置、指示器、测量仪器的标尺和仪器常数
示值的概念既适用于测量仪器，也适用于实物量具。
因此，指示(显示)装置也包括实物量具的指示器或定位装置。
但应注意，并不是所有的测量仪器都带有显示装置，例如，有时实物量具用其标称值作为其示值，如量块、标准电阻、砝码等，这些不能作为显示装置，
因为它没有显示示值的部件。
但一些可调式量具也具有显示装置，如电阻箱、多刻度的玻璃量器等。
2．指示器
3．测量仪器的标尺
与标尺有关的术语及含意如下：
【案例】考评员在考核电学室时，对室主任小黄提出了如下问题：“在以下三个测量仪器的标尺中（见下图），其标尺长度均为60mm，其测量范围分别为a(0～
6ma)、b(0～6ma)、c(0～20ma)，z
a
为指针位置，请分别指出标尺的标尺间隔（分
度值）、标尺间距、指示z
a
的量值及a、b、c三个标尺的测量仪器中，那个测量仪器的灵敏度高？”
小黄进行了计算，做了如下回答：
【案例分析】依据jjf 1001-1998《通用计量术语及定义》中6.22、6.23、7.10给出了标尺间隔（分度值）、标尺间距及测量仪器的灵敏度的定义，可以判断以
上回答中，标尺间隔（分度值）、标尺间距是正确的。
标尺c的“z
a
的量值”不正确，灵敏度高低判断不全面。
标尺c的测量范围为20ma，指针位置z
a 的量值不可能为26.4ma。
c标尺z
a
的量值应为36×0.4ma=14.4ma，而不是66×0.4ma= 26.4ma。
对于标尺指示的测量仪器，其灵敏度s等于示值的变化量δl除以引起这一变化的被测量变化出δm，即：线性标尺的灵敏度为标尺间距δl除以标尺间隔（分度值）δm，s=δl/δm。
通过计算可得上述a、b、c三个标尺的测量仪器灵敏度：a标尺、b标尺均为1omm/ma，c标尺为3mm/ma，所以c标尺灵敏度低，而a、b标尺测量仪器的灵敏度一样高。
由此可见，线纹标尺的灵敏度不取决于刻线的多少，而决定于标尺间隔（分度值）和标尺间距。
4、仪器常
数
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”。
仪器常数是为确定被测量指示值与仪器示值相乘的一个系数，其目的是为了确定被测量值的大小。
如测量电阻值，则与示值相
乘的×1、×10就是仪器常数；有的测量仪器是通过计算得到被测量值，在计算中所得的系数就是仪器常数。
当仪器常数为1时，通常不必在仪器上标明。
（六）测量仪器的调整和使用者调整
1．测量仪器的调整
测量仪器的调整是指“为使测量系统提供相应于给定被测量值的指定示值，在测量系统上进行的一组操作”，可简称为调整。
测量调整类型：测量系统调零，偏置量调整、量程调整。
调整是为了确保测量仪器具有正常性能，消除可能产生的偏差，使仪器能进入使用状态所要做的一种操作。
测量仪器由于示值的失准或长期存放、长途运输、或者搬运、冲击以及由于仪器本身的不稳定，失去其原有的正常性能，或者由于新的测量仪器使用前的安装等，均要求其性能恢复和达到适于使用状态。
有时调整以后，为了防止使用中不得随意变更，则要对可调部件加以封印。
调整的方式可以是自动的、半自动的或手动的。
2．测量仪器的零位调整
测量仪器的“零位调整”是指“为使测量系统提供相应于被测量为零值的零示值，对测量系统进行的调整"。