第五章計(jì)量基礎(chǔ)中級(jí)

1上海質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督培訓(xùn)中心

2010年國家質(zhì)量專業(yè)技術(shù)人員

職業(yè)資格考試考前培訓(xùn)

第五章計(jì)量基礎(chǔ)（中級(jí)）

2

目錄P4第一節(jié)基本概念:內(nèi)容,特點(diǎn);法律,法規(guī);溯源.

第二節(jié)計(jì)量單位:法定計(jì)量單位構(gòu)成;使用方法.

第三節(jié)測(cè)量?jī)x器:定義分類;計(jì)量特性;選用原則.

第四節(jié)測(cè)量結(jié)果與測(cè)量準(zhǔn)確度:

測(cè)量結(jié)果,誤差,修正;測(cè)量準(zhǔn)確度.

第五節(jié)測(cè)量不確定度:概念,來源,評(píng)定,表示,實(shí)例.

第六節(jié)測(cè)量控制體系:計(jì)量確認(rèn);過程控制.3第一節(jié)基本概念一、計(jì)量的內(nèi)容,分類和特點(diǎn)P203(一)計(jì)量?jī)?nèi)容:1．計(jì)量與測(cè)量(量值=數(shù)字+單位)

計(jì)量——實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、保障量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。廣義上計(jì)量——是對(duì)“量”的定性分析和定量確認(rèn)的過程.●狹義上計(jì)量——是與測(cè)量結(jié)果置信度有關(guān),與不確定度聯(lián)系在一起的一種規(guī)范化的測(cè)量.測(cè)量——以確定量值為目的的一組操作.P204下42.計(jì)量的對(duì)象與內(nèi)容（1）計(jì)量對(duì)象5個(gè)P203下

物理量----含度量衡（尺斗秤),幾何量.

工程量

心理量

化學(xué)量

生理量5（2）計(jì)量?jī)?nèi)容6個(gè)P203下

計(jì)量單位與單位制

計(jì)量器具（測(cè)量?jī)x器）

量值傳遞與溯源

物理常量、材料和物質(zhì)特性的測(cè)定

測(cè)量不確定度、數(shù)據(jù)處理、測(cè)量理論及其方法計(jì)量管理（計(jì)量保證、監(jiān)督）

（對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)測(cè)量不屬于計(jì)量?jī)?nèi)容）6（二）計(jì)量的分類3個(gè)P204上①科學(xué)計(jì)量——基礎(chǔ)性、探索性、先行性的計(jì)量科研②工程計(jì)量（工業(yè)計(jì)量）——工程、工業(yè)、企業(yè)中的實(shí)用計(jì)量③法制計(jì)量——由政府或授權(quán)機(jī)構(gòu)根據(jù)法制、技術(shù)和行政的需要進(jìn)行強(qiáng)制管理的一種社會(huì)公用事業(yè)7(三)計(jì)量的特點(diǎn)4個(gè)(一組)P204下1.準(zhǔn)確性——測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。2.一致性——在統(tǒng)一計(jì)量單位的基礎(chǔ)上，無論在何時(shí)何地采用何種方法，使用何種測(cè)量?jī)x器，及由何人測(cè)量，只要符合有關(guān)要求，其測(cè)量結(jié)果應(yīng)在給定區(qū)間內(nèi)有一致性。（可重復(fù)、再現(xiàn)、比較）83.溯源性——任何測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值，都能通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，與測(cè)量基準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。（溯源到同一基準(zhǔn)，是準(zhǔn)確性、一致性的技術(shù)保證）法制性——計(jì)量必需的法制保障方面的特性。（除科學(xué)技術(shù)外，還需相應(yīng)法律、法規(guī)和行政管理的保障）9二、計(jì)量法律和法規(guī)P204下~205上(一)計(jì)量法全國人大常1986.7.1施行基本內(nèi)容:

計(jì)量立法宗旨

計(jì)量單位制

計(jì)量監(jiān)督

計(jì)量認(rèn)證

計(jì)量法律責(zé)任

調(diào)整范圍

計(jì)量器具管理

計(jì)量授權(quán)

計(jì)量糾紛處理10●

計(jì)量法規(guī)體系(由以下三部分組成)P204下計(jì)量法,計(jì)量行政法規(guī),計(jì)量規(guī)章包括規(guī)范文件計(jì)量行政法規(guī)（含規(guī)范性文件）（實(shí)施細(xì)則、統(tǒng)一計(jì)量單位命令、地方法規(guī)）

2.規(guī)章和規(guī)范性文件國務(wù)院計(jì)量行政部門、國務(wù)院有關(guān)主管部門、縣級(jí)以上地方計(jì)量行政部門制定的計(jì)量管理辦法(二)計(jì)量法規(guī)P205中11

具體幾個(gè)規(guī)章和規(guī)范性文件P205下

1.質(zhì)檢總局:計(jì)量法條文解釋強(qiáng)制檢定工作計(jì)量器具明細(xì)目錄.依法管理計(jì)量器具目錄.國家計(jì)量檢定規(guī)程

2.國主管部門:國防計(jì)量監(jiān)督條例

3.縣上質(zhì)技監(jiān)局:上海市計(jì)量監(jiān)督管理?xiàng)l例河北省計(jì)量管理?xiàng)l例南京市計(jì)量管理辦法12三、量值的溯源、校準(zhǔn)和檢定（一）量值溯源體系

P205下1．量值溯源性——通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。使所有同種量按同一比較鏈,通過校準(zhǔn)溯源到同一源頭(計(jì)量基準(zhǔn))量值溯源等級(jí)圖——計(jì)量檢定系統(tǒng)表代替也稱為量值溯源體系表.(對(duì)比較鏈量化說明

也是量值溯源的證據(jù).)

P206上

133．量值溯源體系原理圖

P206中國家計(jì)量基準(zhǔn)副計(jì)量基準(zhǔn)工作計(jì)量基準(zhǔn)社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（國家專業(yè)計(jì)量站）社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（國家專業(yè)計(jì)量分站）社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（省級(jí)）社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（市級(jí)）社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（縣級(jí)）部門最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)部門計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)、事業(yè)單位最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)、事業(yè)單位計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)工作計(jì)量器具（企業(yè)、事業(yè)、市場(chǎng)等）14（二）校準(zhǔn)

P206下1．校準(zhǔn)——在規(guī)定條件下，為確定測(cè)量?jī)x器（或測(cè)量系統(tǒng)）所指示的量值，或?qū)嵨锪烤撸ɑ騾⒖嘉镔|(zhì)）所代表的量值，與對(duì)應(yīng)的由其測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。(實(shí)際上將儀器示值與對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的值進(jìn)行比較,確定兩者關(guān)系—對(duì)儀器校準(zhǔn).)2．校準(zhǔn)的主要含義

——對(duì)測(cè)量?jī)x器賦值,確定其示值誤差.——將儀器示值通過比較鏈溯源到測(cè)量標(biāo)準(zhǔn).153．校準(zhǔn)目的（4個(gè)）P207上——確定示值誤差——得出標(biāo)稱值偏差（包括進(jìn)行調(diào)整、修正）——賦值——實(shí)現(xiàn)溯源性4.校準(zhǔn)依據(jù)——校準(zhǔn)規(guī)范或校準(zhǔn)方法，通常統(tǒng)一規(guī)定，特殊情況下也可自行制定。5.校準(zhǔn)結(jié)果——記在校準(zhǔn)證書（報(bào)告）中，也可用校準(zhǔn)因數(shù)（或曲線）表示。16（三）檢定

P207中

檢定——查明和確認(rèn)測(cè)量?jī)x器是否符合法定要求的程序，其包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書。

檢定分強(qiáng)制檢定和非強(qiáng)制檢定

強(qiáng)制檢定（范圍）——用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)且列入《強(qiáng)檢目錄》的測(cè)量?jī)x器；社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，部門、企（事）業(yè)單位的最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。非強(qiáng)制檢定——強(qiáng)制檢定以外的檢定.強(qiáng)檢與非強(qiáng)檢區(qū)別:誰管-誰做-關(guān)系-周期(下頁)17

強(qiáng)檢特點(diǎn)——計(jì)量行政部門統(tǒng)管，法定/授權(quán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，定點(diǎn)送檢;檢定周期由執(zhí)行機(jī)構(gòu)按檢定規(guī)程并結(jié)合實(shí)際確定。非強(qiáng)檢特點(diǎn)——使用單位依法自主管理，自由送檢，自求溯源，自定檢定周期.

檢定特點(diǎn)——計(jì)量檢定必須按照計(jì)量檢定系統(tǒng)表進(jìn)行.

必須執(zhí)行檢定規(guī)程,必須按規(guī)定進(jìn)行周期檢定,

必須有合格與否結(jié)論,并出具證書或加

蓋印記,

檢定人員必須經(jīng)考核合格,持檢定員證.

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)大量非強(qiáng)檢測(cè)量?jī)x器，為達(dá)到統(tǒng)一量值的目的，應(yīng)以校準(zhǔn)為主。

P20718

第一節(jié)小結(jié):1.計(jì)量?廣義上?狹義上?測(cè)量?2.對(duì)象—5個(gè)領(lǐng)域,物理量包括幾何量等.3.內(nèi)容—6個(gè)方面,計(jì)量器具包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),計(jì)量管理包括計(jì)量監(jiān)督和計(jì)量保證.4.分類—3個(gè),科學(xué):基礎(chǔ)性,探索性,先行性.5.特點(diǎn)—4個(gè),一致性:重復(fù)再現(xiàn)比較,溯源性:--保證.6.計(jì)量法內(nèi)容:9個(gè)(3個(gè)一般,2個(gè)基本,4個(gè)特殊計(jì)量)7.計(jì)量法規(guī)體系:三個(gè)層次.若干內(nèi)容.19

8.計(jì)量溯源性,量值溯源等級(jí)圖,檢定系統(tǒng)表.9.校準(zhǔn)定義及目的4個(gè).校準(zhǔn)地位逐漸確定.10.檢定定義(查明,確認(rèn),加標(biāo)記,出具);強(qiáng)檢范圍?11.強(qiáng)檢與非強(qiáng)檢特點(diǎn):誰管,誰做,關(guān)系,周期.

12.共性:屬法制檢定,不按規(guī)定周期,負(fù)法律責(zé)任

具體有:按檢定系統(tǒng)表,規(guī)程,周期,結(jié)論,人員.13.校準(zhǔn)規(guī)范與檢定規(guī)程的制定20第二節(jié)計(jì)量單位一、概述P208上

量值:數(shù)字和計(jì)量單位乘積表示被測(cè)量量值.

計(jì)量單位（定義）：定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。

計(jì)量單位制：為給定量值按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導(dǎo)出單位。

一貫單位：由比例因數(shù)為1的基本單位冪的乘積表示的導(dǎo)出單位。（主單位）如：牛頓（N）kg·m/s2

焦?fàn)枺↗）N·m21二、法定計(jì)量單位的構(gòu)成P208下

P208上

法定計(jì)量單位——由國家法律承認(rèn)、具有法定地位的計(jì)量單位。2.我國法定計(jì)量單位的構(gòu)成——以國際單位制（SI）為主體，包括國際單位制單位和國家選定的其他計(jì)量單位。22中華人民共和國法定計(jì)量單位構(gòu)成的示意圖

P209上233．SI單位組成——SI基本單位、SI導(dǎo)出單位、SI單位的倍數(shù)單位（一）SI基本單位7個(gè)P209中24（二）SI導(dǎo)出單位P210包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位21個(gè)2526某些SI單位的說明P209下

1.力的SI單位用基本單位表示:kg·m/s2

太麻煩,為簡(jiǎn)化用專門名稱導(dǎo)出單位,牛[頓](N)2.熱和能單位常用專名導(dǎo)出單位,焦[耳](J)代替下面使用牛頓米(N·m);kg·m2/s2

互相等效表示27（三）SI單位的倍數(shù)單位P211SI詞頭（倍數(shù)單位的詞頭）共20個(gè)（常見9個(gè)）28（四）可與SI單位并用的我國法定計(jì)量單位P21229三、法定計(jì)量單位的基本使用方法P212下(一)法定單位名稱

全稱與簡(jiǎn)稱：牛[頓]、焦[爾]、瓦[特]、伏[特]

符號(hào)乘/除讀法：乘號(hào)·在讀名稱時(shí)不讀出,N·m牛[頓]米r/min轉(zhuǎn)每分

J/kg·K焦[耳]每千克開[爾文]除號(hào)讀每,用/5kg/m25千克每平方米(面積體積讀平方立方,其余讀二次方三次方)30(二)單位和詞頭的符號(hào)P213中31(三)單位和詞頭使用規(guī)則P213下

名稱、符號(hào)為一整體，不可拆開（正：20攝氏度；誤：攝氏20度）

非十進(jìn)制單位，不得使用詞頭構(gòu)成倍數(shù)/分?jǐn)?shù)單位

詞頭不得重疊使用（正：nm；誤：mμm）

選用詞頭，一般應(yīng)使量的數(shù)值處于0.1~1000

范圍內(nèi)（正：0.1μF，誤：100000pF）32

詞頭通常加在組合單位的第一個(gè)單位之前（正：kN·m誤：N·km）

由相除構(gòu)成的組合單位中，分母不用詞頭（正：kJ/mol誤：J/mmol）但kg不作為有詞頭單位,組合單位分母為長度,面積,體積單位時(shí),可用詞頭.如:密度單位可用g/cm3.詞頭與單位應(yīng)視為一體

1μs-1=1×(10-6s)-1=1×106Hz=1MHz33

第二節(jié)小結(jié)

1.法定計(jì)量單位定義,構(gòu)成,相互關(guān)系.2.SI基本單位,自選單位,主要詞頭.3.基本用法:(1)正確表示體積:A200L,B20升,C．200公升,D.0.2m3,E．200分米立方.(2)密度為1Mg/m3=?mg/mm3讀法?

(3)SI基本單位:坎[德拉],攝氏度,千米,秒.cd.(4)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為5kg.m2的正確讀法

(5)計(jì)量單位使用方法對(duì)否:m/hs,1/s,1.401kPa

牛米,Nm,N.m,J/mmol,10g/cm3,m/秒.(6)10ms-1=

34第三節(jié)測(cè)量?jī)x器P214一、概述（一）測(cè)量?jī)x器的分類1．測(cè)量?jī)x器（計(jì)量器具）——單獨(dú)地或連同輔助設(shè)備用以進(jìn)行測(cè)量的器具實(shí)物量具—以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)已知值(量值)的儀器如：砝碼,量塊,標(biāo)準(zhǔn)硬度塊,信號(hào)源,標(biāo)物.

(不能顯示被測(cè)值)2．測(cè)量?jī)x器按結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)分為：

顯示式測(cè)量?jī)x器

比較式測(cè)量?jī)x器

積分式測(cè)量?jī)x器

累積式測(cè)量?jī)x器

35（二）測(cè)量設(shè)備測(cè)量設(shè)備——測(cè)量?jī)x器、軟件、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、參考物質(zhì)、輔助設(shè)備、資料及它們的組合

輔助設(shè)備——本身不能給出量值而沒有它又不能進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備及作為檢驗(yàn)手段用的工具、工裝、定位器等3．測(cè)量?jī)x器按計(jì)量學(xué)用途分為：P214下

測(cè)量基準(zhǔn)

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

工作用測(cè)量?jī)x器36二、測(cè)量?jī)x器的計(jì)量特性P215中計(jì)量特性—影響測(cè)量結(jié)果的一些明顯特征。如：測(cè)量范圍,示值誤差,重復(fù)性,

穩(wěn)定性,分辨力等

測(cè)量?jī)x器的控制（型式批準(zhǔn)、檢定、檢驗(yàn)）沒有校準(zhǔn)37（一）標(biāo)稱范圍、量程和測(cè)量范圍P215下

標(biāo)稱范圍——操縱器件調(diào)到特定位置時(shí)可得到的示值范圍(整機(jī)對(duì)被測(cè)所得之范圍)

量程——標(biāo)稱范圍的上、下限之差的絕對(duì)值.(標(biāo)稱范圍的寬度,其次)

測(cè)量范圍（或工作范圍）——誤差處于規(guī)定極限范圍內(nèi)的被測(cè)量的示值范圍(最小)

示值范圍——測(cè)量?jī)x器的標(biāo)尺或顯示裝置所能指示的范圍(僅顯示部分的范圍,最大)示值范圍大于等于標(biāo)稱范圍大于等于測(cè)量范圍38（二）額定操作條件,極限條件和參考條件

P216中

額定操作條件—測(cè)量?jī)x器的正常工作條件

極限條件——計(jì)量特性不受損、不降低，其后仍可在額定操作條件下運(yùn)行所能承受的極端條件.

極限條件的范圍和額定值最大

參考（標(biāo)準(zhǔn)）條件——在性能試驗(yàn)或進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)、對(duì)比時(shí)的使用條件

(反映儀器本身計(jì)量特性,結(jié)果可比性,要求最嚴(yán))39（三）示值誤差和最大允許誤差P216下

示值——由測(cè)量?jī)x器所指示的被測(cè)量值

示值誤差——測(cè)量?jī)x器示值與對(duì)應(yīng)的輸入量的真值之差（簡(jiǎn)稱測(cè)量?jī)x器的誤差）＝示值－真值

真值——與被測(cè)量定義一致的值由于真值不能確定，實(shí)際用約定真值滿足給定要求,代替真值使用（常稱實(shí)際值、校準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值）40

對(duì)指示式儀器——P216下示值誤差=示值-實(shí)際值對(duì)實(shí)物量值——示值誤差=標(biāo)稱值-實(shí)際值●示值誤差目的用途—是指測(cè)量?jī)x器某一示值的誤差的實(shí)際大小.是為了判定測(cè)量?jī)x器是否合格.并獲得其示值的修正值.P217中41

P217中

最大允許誤差——對(duì)給定的測(cè)量?jī)x器，由規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值（四）靈敏度——測(cè)量?jī)x器響應(yīng)的變化除以對(duì)應(yīng)的激勵(lì)變化

(儀器輸出變化/輸入變化,如果輸入變化小,

引起輸出變化大,則靈敏度高.)42（五）分辨力——顯示裝置能有效辨別的最小示值差

P217下

模擬式顯示裝置的分辨力：

一般為標(biāo)尺分度值的1/2(如采用一些工具,放大鏡,可提高分辨力)

數(shù)字式顯示裝置的分辨力：

末位數(shù)字的一個(gè)數(shù)碼(1個(gè)字的量值)

半數(shù)字式顯示裝置的分辨力:

末位數(shù)字的一個(gè)分度.如:水表43（六）穩(wěn)定性和漂移P217下

穩(wěn)定性——測(cè)量?jī)x器保持其計(jì)量特性隨

時(shí)間恒定的能力定量表示方式—規(guī)定時(shí)間的變化;規(guī)定變化的時(shí)間產(chǎn)生原因—主要儀器本身器件老化,磨損.及使用,貯存,維護(hù)不仔細(xì)造成.漂移——

測(cè)量?jī)x器計(jì)量特性的慢變化定量表示方式—規(guī)定時(shí)間的(零點(diǎn))漂移.

產(chǎn)生原因—由外界環(huán)境變化或本身不穩(wěn)定.44三、測(cè)量?jī)x器的選用原則午P218下（一）技術(shù)性（二）經(jīng)濟(jì)性45

第三節(jié)小結(jié)

1.測(cè)量?jī)x器,實(shí)物量具例,結(jié)構(gòu)分類4,用途分類3.

2.測(cè)量設(shè)備,輔助設(shè)備,測(cè)量?jī)x器的控制33.示值范圍,標(biāo)稱范圍,量程,測(cè)量范圍之間大小使用萬用表×10檔,表面顯示數(shù)字范圍0~10Ω,?.4.額定操作條件,極限條件,參考條件之間程度.5.示值誤差,最大允許誤差定義和用途.6.靈敏度(比值),分辨力(小示差)模擬,數(shù)字.7.穩(wěn)定性(恒定),老化,磨損,使用儲(chǔ)存維護(hù)不細(xì)

8.漂移(慢變化),溫濕壓外界變化,本身性能不穩(wěn)46

第四節(jié)測(cè)量結(jié)果與測(cè)量準(zhǔn)確度

P219上測(cè)量結(jié)果、測(cè)量誤差及測(cè)量結(jié)果的修正（一）測(cè)量結(jié)果——是按規(guī)定的測(cè)量程序所獲得的量值。（可以是觀測(cè)值本身，也可是幾個(gè)觀測(cè)值的計(jì)算結(jié)果，包括修正）（二）測(cè)量誤差——是測(cè)量結(jié)果與真值的差。

●真值—與被測(cè)量定義一致的值。無法獲得。

●約定真值—對(duì)于給定目的,賦予一個(gè)量可替代真值的值.(校準(zhǔn)/檢定值,更高等級(jí)儀器,多次測(cè)量值.)47●測(cè)量誤差的分類(按特性分)P219中

測(cè)量誤差=隨機(jī)誤差＋系統(tǒng)誤差(代數(shù)和)

隨機(jī)誤差是不可修正的.系統(tǒng)誤差被確定后是可修正(補(bǔ)償)的,修正值=-系統(tǒng)誤差

隨機(jī)誤差主要來源于影響量的變化.

系統(tǒng)誤差主要來源于影響量.(三)測(cè)量結(jié)果的修正P219下●未修正結(jié)果—對(duì)系統(tǒng)誤差未修正的測(cè)量結(jié)果.

●已修正結(jié)果—對(duì)系統(tǒng)誤差修正后的測(cè)量結(jié)果.●已修正結(jié)果=未修正結(jié)果＋修正值(代數(shù)和)

修正值的不確定度(不包括)決定修正補(bǔ)償?shù)牟煌晟?8●測(cè)量結(jié)果修正實(shí)例P219下~220上

當(dāng)儀器經(jīng)校準(zhǔn)/檢定得到示值誤差(大小符號(hào)),

則可認(rèn)為就是系統(tǒng)誤差(可確定的誤差).∴修正值=-示值誤差

例:某量規(guī)測(cè)量圓柱直徑測(cè)得14.7mm,

該量規(guī)經(jīng)校準(zhǔn)得示值誤差為0.1mm,

該量規(guī)的修正值為-0.1mm

已修正測(cè)量結(jié)果=14.7+(-0.1)=14.6mm

49二、測(cè)量準(zhǔn)確度P220中（一）測(cè)量準(zhǔn)確度——測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致性.(對(duì)應(yīng)測(cè)量誤差大小)

(二)正確度——大量測(cè)量結(jié)果平均值與真值之間一致程度(對(duì)應(yīng)系統(tǒng)誤差=總體均值-真值)（三）精密度——在規(guī)定條件下獲得的各個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值之間的一致程度

(對(duì)應(yīng)隨機(jī)誤差=測(cè)量結(jié)果--總體均值）測(cè)量誤差=(測(cè)量結(jié)果-總體均值)+(總體均值-真值)(測(cè)量重復(fù)性與再現(xiàn)性是精密度的兩個(gè)極端情況)50（四）重復(fù)性——

在相同測(cè)量條件下，P221中

對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量所得結(jié)果之間的一致性(重復(fù)條件下精密度)重復(fù)性(標(biāo)準(zhǔn)差)衡量測(cè)量結(jié)果的最小差異（五）再現(xiàn)性——在改變了的測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果之間的一致性.（再現(xiàn)性條件下精密度,常用再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差表示）再現(xiàn)性(標(biāo)準(zhǔn)差)衡量測(cè)量結(jié)果的最大差異

測(cè)量條件改變指不同操作者用相同方法,在不同地點(diǎn)用不同儀器對(duì)同一樣品測(cè)量.測(cè)量系統(tǒng)再現(xiàn),相同儀器同地點(diǎn)再現(xiàn)操作人員差異.51

第四節(jié)小結(jié)

1.測(cè)量誤差=測(cè)量結(jié)果-真值(定義),約定真值3種.2.測(cè)量誤差=隨機(jī)誤差＋系統(tǒng)誤差(代數(shù)和)=(測(cè)量結(jié)果-總體均值)+(總體均值-真值)

3.

修正值=-系統(tǒng)誤差=-確定誤差=-示值誤差

4.已修正結(jié)果=未修正結(jié)果＋修正值(代數(shù)和)

5.

準(zhǔn)確度,正確度,精密度的概念(對(duì)應(yīng)的誤差)

6.重復(fù)性,再現(xiàn)性的區(qū)別(條件,結(jié)果最小最大差異)52一.基本概念

測(cè)量不確定度是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量定量表征.

測(cè)量不確定度定義:表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性,與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù).?表明賦予被測(cè)量之值分散性的參數(shù)?通過科學(xué)分析，采用統(tǒng)一方法評(píng)定?與測(cè)量結(jié)果相對(duì)應(yīng)第五節(jié)測(cè)量不確定度P22253

例：測(cè)量某物體長度獨(dú)立分別測(cè)量6次，測(cè)量結(jié)果如下：

1.501.521.481.511.491.50

測(cè)量結(jié)果為:1.50±0.02(全在里面)

被測(cè)量分散性(區(qū)間)：±0.02,p很大.

0.02為區(qū)間半寬a，測(cè)量結(jié)果不確定度

測(cè)量誤差:僅決定于測(cè)量結(jié)果.與儀器,方法,條件無直接關(guān)系.結(jié)果一樣,誤差就一樣.

測(cè)量不確定度:僅決定于測(cè)量?jī)x器,方法,條件.與測(cè)量結(jié)果無直接關(guān)系.相同不確定度有不同誤差.54測(cè)量不確定度的分類

P231上

測(cè)量不確定度簡(jiǎn)稱不確定度擴(kuò)展不確定度Ｕ=（k=2，3）不帶概率的擴(kuò)展不確定度Up=（p為置信概率或置信水平）帶概率的擴(kuò)展不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA類標(biāo)準(zhǔn)不確定度uAB類標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC55

不確定度的A類評(píng)定——用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度

不確定度的B類評(píng)定——用不同于對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度

P222下(一)標(biāo)準(zhǔn)不確定度——以標(biāo)準(zhǔn)差表示的測(cè)量不確定度，用符號(hào)u表示.

56

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度——當(dāng)測(cè)量結(jié)果是由若干個(gè)其他量的值求得時(shí)，測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，等于這些其他量的方差與協(xié)方差適當(dāng)和的正平方根符號(hào)：uc(二)擴(kuò)展不確定度

P223中

用標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或說明了置信水平的區(qū)間的半寬表示的測(cè)量不確定度U

(是測(cè)量結(jié)果的一個(gè)區(qū)間)

一般k=2包含因子

表示：57二測(cè)量不確定度的來源

P223~2241．對(duì)被測(cè)量的定義不完整或不完善2．實(shí)現(xiàn)被測(cè)量定義的方法不理想3．取樣的代表性不夠，即被測(cè)量樣本不能代表所定義的被測(cè)量4．對(duì)不測(cè)量過程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全，或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善5．對(duì)模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏差（偏移）6．測(cè)量?jī)x器的分辨力或鑒別力不夠7．賦予測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn)8．用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量和其他參量不準(zhǔn)9．測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性和假定性10．在表面看來完全相同的條件下，被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化58三測(cè)量不確定度的評(píng)定

P224~225(一)測(cè)量模型的建立(數(shù)學(xué)模型)被測(cè)量由N個(gè)其他量確定Y的估計(jì)值y由的估計(jì)值確定輸出量輸入量模型有時(shí)復(fù)雜,有時(shí)簡(jiǎn)單到y(tǒng)=x(直接測(cè)量)模型可用已知物理公式求得,也可用實(shí)驗(yàn)方法.

59(二)輸入估計(jì)值測(cè)量不確定度的評(píng)定

P225下

(輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定)（1）采用A類或B類評(píng)定(對(duì)每個(gè)輸入量)（2）A類評(píng)定P226上輸入量q的觀測(cè)列q1、q２、······qn

60[例5.5-1]P226中最佳估計(jì)值：實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：[例5.5-2]P227上在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下，二次核查的合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差ｓｐ，考核任一次核查的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（任一次核查平均值的測(cè)量次數(shù)為６次）

61

3B類評(píng)定P227中

B類評(píng)定最常用方法有以下4種①已知擴(kuò)展不確定度和包含因子（5.5-10）[例5.5-3]1kg砝碼相對(duì)不確定度62②已知擴(kuò)展不確定度和置信水平的正態(tài)分布（5.5-11）置信水平p與包含因子的關(guān)系P227下63[例5.5-4]P228上校準(zhǔn)證書給出：10Ω標(biāo)準(zhǔn)電組RS在23℃時(shí)R（23℃）=（10.00074±0.00013）Ω置信水平P=99%標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u(RS)=0.13mΩ/2.58=50μΩ

正態(tài)分布:p=99%,k=2.5864

(3)其他幾種常見分布P228上

t分布、均勻分布、反正弦分布、三角分布、梯形分布、兩點(diǎn)分布等。對(duì)均勻分布（沒有信息可認(rèn)為）k=√3測(cè)量結(jié)果區(qū)間上限=a+；下限=a-

結(jié)果最佳估計(jì)xi=(a++a-)/2

區(qū)間半寬a==(a+-a-)/2

B類評(píng)定65[例5.5-5]P228中手冊(cè)給出：純銅20℃時(shí)的線膨脹系數(shù)的變化范圍±0.40×10-6℃-1,設(shè)在此范圍為均勻分布,標(biāo)準(zhǔn)不確定度：（4）由重復(fù)性限r(nóng)和再現(xiàn)性限R求不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度：（置信水平為95%）(5)數(shù)顯儀器分辨力δ引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度

u(δ)=66

(三)輸出估計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算P228下（1）輸入量不相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0)：方和根法

,其中：Ci為靈敏系數(shù)

(2)輸入量相關(guān)需增加相關(guān)輸入量的協(xié)方差若輸入量相互獨(dú)立/有一個(gè)可作常量/無相關(guān)性跡象，可認(rèn)為協(xié)方差=0或可忽略.67

(四)擴(kuò)展不確定度的評(píng)定P229下~230上

k=2~3一般k=2,當(dāng)自由度較大,概率大約95%

UP=kPu(y),p=95、99%擴(kuò)展不確定度是確定測(cè)量結(jié)果區(qū)間的量(可望大部)擴(kuò)展不確定度是測(cè)量結(jié)果取值區(qū)間的半寬

(表示)

注意點(diǎn):

1.最后不確定度取1~2位有效數(shù)字,

如需修約時(shí),要進(jìn)位,避免變小.2.不確定度末位決定結(jié)果末位,要對(duì)齊.

68

(五)測(cè)量不確定度的報(bào)告P230中（1）用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表達(dá)

(科學(xué)計(jì)量和基本物理常量測(cè)量)

（2）用擴(kuò)展不確定度表達(dá)

69（2）測(cè)量不確定度評(píng)定流程P231上右70四.測(cè)量不確定度實(shí)例P231中（例5.5-6）高值電阻測(cè)量（一）任務(wù)：測(cè)量1MΩ電阻，設(shè)計(jì)要求允差

±0.1％（二）方法：用數(shù)字多用表直接測(cè)量（如圖）數(shù)字多用表71（三）測(cè)量?jī)x器選用

P231中5位半數(shù)字多用表，技術(shù)指標(biāo)：最大允許誤差±(0.005％×讀數(shù)+3×最低位數(shù)值)滿量程1999.99kΩ，最低位數(shù)值0.01kΩ72（四）實(shí)驗(yàn)記錄P231下測(cè)量次數(shù)n＝1073（五）測(cè)量不確定度分析P232上①數(shù)字模型直讀，y=R②測(cè)量不確定度來源

數(shù)字多用表不準(zhǔn)

由于各種隨機(jī)因素使讀數(shù)不重復(fù)74③標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定P232中

讀數(shù)重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(R)按A類評(píng)定75

由多用表不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2