中级质量工程师考试第五章计量基础中级

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/9 Sunday,#,2024/11/28,中级质量工程师考试第五章计量基础中级,目 录 P4,第一节 基本概念:,内容,特点;法律,法规;溯源.,第二节 计量单位:,法定计量单位构成;使用方法.,第三节 测量仪器:,定义分类;计量特性;选用原则,.,第四节 测量结果与测量准确度:,测量结果,误差,修正;测量准确度.,第五节 测量不确定度:,概念,来源,评定,表示,实例,.,第六节 测量控制体系:,计量确认; 过程控制.,2,第一节 基本概念,一、计量的内容,分类和特点 P197,中,(一)计量内容:,1计量与测量,(掌握),计量,实现单位统一、保障量值准确,可靠的活动。,广义上计量,是对“量”的定性分析和定,量确认的过程.,狭义上计量,是与测量结果置信度有关,与不确定度联系在一起的一种,规范化,的测量.,测量 以确定量值为目的的一组操作.,P198中下,3,考题1:,1) (,B,) 是实现单位统一,保障量值准确,可靠的活动.,A. 确认. B. 计量. C. 检测. D. 测量. E. 检验.,2) 从广义上说，计量是对量的（,AD,）的过程。,A. 定性分析 B. 定义 C. 立法 D. 定量确定,3) 计量是与（,CD,）联系在一起为一种,规范化,的测量,。,A. 确定量值为目的 B. 公益性,C. 测量结果置信度 D. 测量不确定度,4,2. 计量的对象与内容,(,了解),（1）计量对象 5个,P197,中,物理量- 含 度量衡（尺斗秤), 几何量.,工程量,心理量,化学量,生理量,5,（2）计量内容 6个,(了解),P197,下,计量单位与单位制,计量器具（测量仪器）,量值传递与溯源,物理常量、材料和物质特性的测定,测量不确定度、数据处理、测量理论及其方法,计量管理（计量保证、监督）,（对产品的检测测量是否属于计量内容）,6,（二）计量的分类 3个,(熟悉),P197,底,科学计量,基础性、探索性、先行性,的,计量科研,为最新的科技发展提供可靠测量基础.,工程计量,（工业计量） 工程、工业、,企业中的实用计量. 为保经贸全球化需一致性,互换性.已成为生产过程控制不可缺少的环节.,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. 确保,贸易结算,环境监测,医疗卫生,安全防护等,计量工作公正性可靠性,7,考题2:,1) 下列哪些活动中，（,BCD,）属于计量的内容。,A. 产品检测中的测量 B. 物理常量的测定,C. 测量理论及方法 D. 量值溯源,科学计量是指（,ADE,）的计量科学研究。,A基础性 B公正性 C可靠性,D探索性 E先行性,3) 法制计量的主要目的是保证与( )等测量公正,可靠性.,A.贸易结算. B.环境监测 C.工业规划,D. 医疗卫生 E.安全防护 F. 生产控制,8,(三) 计量的特点 4个(一组),(熟悉),P198,中,1. 准确性 测量结果与被测量真值的一致,程度。,2. 一致性 在统一计量单位的基础上，无,论在何时何地采用何种方法，,使用何种测量仪器，及由何人,测量，只要符合有关要求，其,测量结果应在给定区间内有一,致性。（,可重复、再现、比较,）,9,P198,中,3. 溯源性 任何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,的不间断的比较链，与测量基准,联系起来的特性,。（溯源到同一,基准，,是准确性、一致性的技术保证）,法制性 计量必需的法制保障方面的特,性。（除科学技术外，还需相应,法律、法规和行政管理的保障）,10,11,考题3:,1) 计量的特点或特性:选择一组4个特点.,2) 计量的特点中，（,B,）是指在统一计量单位的基础上，测量结果应是可重复、可复现和可比较的。,A、准确性 B、一致性,C、预测性 D、法制性,3) 计量的准确度是指测量结果与(,C,)的一致程度.,A. 被测量基准 B. 被测量量值,C. 被测量真值 D. 被测量标准,12,二、计量法律和法规 P198,下,(一) 计量法 全国人大常 1986.7.1施行,基本内容:,计量立法宗旨,(熟悉),调整范围,计量法律责任,计量单位制,计量器具管理,计量监督,计量授权,计量认证,计量纠纷处理,家庭自用,教育示范用计量器具不在法调整范围.,13,计量法规体系(由以下三部分组成),P198,二始,计量法, 计量行政法规, 计量规章,包括规范文件,计量行政法规,(两方面)（含规范性文件）,（实施细则、统一计量单位命令、地方法规）,2. 规章和规范性文件,(3,个层次),国务院计量行政部门、国务院有关主管部门、,县级以上地方计量行政部门制定的计量管理办法,(二) 计量法规,与规章,(了解),P199,中,14,具体几个规章和规范性文件 P199,中,1. 质检总局 : 计量法条文解释,强制检定工作计量器具明细目录.,依法管理计量器具目录.,国家计量检定规程,2.国主管部门: 国防计量监督条例,3. 县上质技监局: 上海市计量监督管理条例,河北省计量管理条例,南京市计量管理办法,15,考题4:,1) 计量法的基本内容包括（,ABDE,）。,A计量单位制 B计量器具管理 C计量方法,D计量授权E.计量监督,2) 中华人民共和国计量法于（,D,）起施行。,A1985年9月6日 B1986年9月6日,C1985年7月1日 D1986年7月1日,3) 以下有关中华人民共和国计量法的表述中不正确,的是（,AB,）。,A它构成了我国计量法规体系,B它简称计量法，是调整计量法律关系的法律规 范的总称 C制定计量法的目的，是为了保障单位制的统一和量值的准确可靠 D它调整的对象是中华人民共和国境内所有国家机关、社会团体、企事业单位和个人，,-,各种法律关系,.,16,4) 我国的计量法规体系由（,BCD,）构成。,A.中华人民共和国宪法 B.中华人民共和国计量法,C计量行政法规 D计量规章,5) 下列哪些属于我国计量法规体系中的计量规章、规范性文件（,CD,）。,A中华人民共和国计量法实施细则,B上海市人大常委会制定的计量法规,C江苏省计量管理条例,D中华人民共和国强制检定工作计量器具明细,目录,17,三、量值的溯源、校准和检定,（一）量值溯源体系,(熟悉),P199,下,1量值溯源性 通过一条具有规定不确,定度的不间断的比较链，使测量结果或测,量标准 的值能够与规定的参考标准联系起,来的特性。,使所有同种量按同一比较链,通过校准溯源到同一源头(计量基准),量值溯源等级图计量检定系统表代替,也称为量值溯源体系表.(对比较链量化说明,也是量值溯源的证据.),18,19,3量值溯源体系原理图,P200,上,国家计量基准,副计量基准,工作计量基准,社会公用计量标准,（国家专业计量站）,社会公用计量标准,（国家专业计量分站）,社会公用计量标准（省级）,社会公用计量标准（市级）,社会公用计量标准（县级）,部门最高计量标准,部门计量标准,企业、事业单位最高计量标准,企业、事业单位计量标准,工作计量器具（企业、事业、市场等）,20,（二）校准,( 掌握),P199,底,1,校准, 在规定条件下，为确定测量仪器,（或测量系统）所指示的量值，或实物量具,（或参考物质）所代表的量值，与对应的由,其测量标准所复现的量值之间关系的一组,操作。,(实际上将仪器示值与对应标准的值,进行比较, 确定两者关系对仪器校准.),2校准的主要含义,对测量仪器赋值, 确定其示值误差.,将仪器示值通过比较链溯源到测量标准.,21,3,校准目的（4个） P200,中, 确定示值误差, 得出标称值偏差（包括进行调整、修正）, 赋值, 实现溯源性,4.,校准依据 校准规范或校准方法，通常统一,规定，特殊情况下也可自行制定。,5. 校准结果 记在校准证书（报告）中，也可,用校准因数（或曲线）表示。,22,（三）检定,(掌握),P201,上,检定,查明,和,确认,测量仪器是否符合法,对象? 定要求的程序，其包括检查、,加,标记,和（或）出具检定证书。,检定分强制检定和非强制检定,强制检定（范围） 用于贸易结算、安全,防护、医疗卫生、环境监测且列入强检目,录的测量仪器；,社会公用计量标准，部门、,企（事）业单位的最高计量标准。,非强制检定 强制检定以外的检定.,强检与非强检区别:,谁管-谁做-关系-周期,(先下页),23,强检特点 计量行政部门统管，法定/授权,机构进行，定点送检; 检定周 期由执,行机构按检定规程并结合实际确定。,非强检特点使用单位依法自主管理，自由,送检，自求溯源，自定检定周期., 检定特点 ,计量检定必须按照计量检定系统,表进行.,必须执行检定规程,必须按规定进行周,期检定,必须有合格与否结论,并出具证书或加,盖印记,检定人员必须经考核合格,持检定员证,.,随着经济发展，对大量非强检测量仪器，为达,到统一量值的目的，应以校准为主。,P201,中,24,检定的依据: 按法律程序公布的计量检定规程.,1. 国家计量检定规程国务院计量行政部门制定,2. 部门计量检定规程国务院有关主管部门制定,3. 地方计量检定规程省级等计量行政部门制定,任何单位与个人不得制定计量检定规程,25,考题5:,1) 实现量值溯源的最主要技术手段是（,AB,）,A校准 B检定,C计量确认 D测定测量不确定度,2) 校准的主要目的有（,ACDF,）。,A确定示值误差,B得出测量仪器合格与否的结论,C.得出标称值偏差的报告 D.给标尺标记赋值 E实现量值传递 F实现溯源性,3) 计量检定必须（,ACDG,）。,A. 按国家计量检定系统表进行 B. 固定检定关系 C. 有合格与否结论 D. 按规定进行周期检定 E. 由政府计量行政部门统管 F.定点送检,G.执行计量检定规程 H.由法定计量检定机构进行,26,4) 按照有关规定，(,ABC,)属于我国强制检定的管理范围。,A用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面且列入中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录的工作计量器具 B社会公用计量标准 C部门和企业、事业单位的各项最高计量标准,D企、事业内部结算的测量仪器,5) 法制计量的主要目的是保证与（,ABDE,）等有关的测量工作的公正性和可靠性。,A贸易结算 B环境监测 C工业产品 D医疗卫生 E安全防护,6) 以下各项不属于强制检定的特点的是（,B,）。,A由政府统管 B由使用单位按需要制定检定周期,C. 法定机构具体执行 D固定检定关系，定点检定,7) 对于非强制检定的测量仪器，应以（,B,）为主要手段，以达到统一量值的目的。,A周期检定 B校准 C非周期检定 D定点检定,27,第一节要点:,1.,计量? 广义上? 狭义上? 测量?,2. 对象5个领域, 物理量包括几何量等.,3. 内容6个方面, 计量器具包括计量标准,计量管 理包括计量监督和计量保证.,4. 分类3个, 科学:基础性,探索性,先行性.,5.,特点4个,一致性:重复再现比较,溯源性:- 保证,.,6. 计量法内容:9个(3个通用,4个基本,2个特殊),7. 计量法规体系: 三个层次. 若干内容.,28,8.,校准目的4个.,校准地位逐渐确定.,9.,检定定义,(查明,确认,加标记,出具);,强检范围(列入目录且用于四个方面与两种标准),10. 强检与非强检特点: 谁管, 谁做, 关系, 周期.,11,.,共性:属法制检定,不按规定周期,负法律责任,具体有:按检定系统表,规程,周期,结论,人员.,29,第二节 计量单位,一、概述,(略),P201,下, 量值: 数字和计量单位乘积表示被测量量值.,计量单位（定义）：定量表示同种量的大小,而约定地定义和采用的特定量。,计量单位制：为给定量值按给定规则确定的,一组基本单位和导出单位。,一贯单位：由比例因数为1的基本单位幂的乘,积表示的导出单位,。（主单位）,如：牛顿（N） kg,m/s,2,焦尔（J） N,m,30,二、法定计量单位的构成,(了解),P202,中,P201,下,法定计量单位 由国家法律承认、具有,(掌握),法定地位的计量单位。,2. 我国法定计量单位的构成 以国际单位制（SI）为主体，包括国际单位制单位和国家选定的其他计量单位。,31,考题6,:,1) 关于我国法定计量单位,（,C,）的说法不正确,。,A我国采用国际单位制,B所有SI单位都是我国法定计量单位,C我国法定计量单位都是SI单位,D计量法的颁布第一次以法律形式统一了我国的计量单位制度,32,中华人民共和国法定计量单位构成的示意图,P202,中,33,3SI单位组成 SI基本单位、SI导出单位、,SI单位的倍数单位,（一）,SI基本单位 7个,(掌握),P202,下,34,（二）SI导出单位,(熟悉),P203,下,包括SI,辅助单位,在内的具有专门名称的SI导出单位 21个,35,36,某些SI单位的说明 P203,中,1.,力的SI单位,用基本单位表示: kgm/s,2,太麻烦,为简化,用专门名称导出单位,牛顿 (N),2.,热和能单位,常用专名导出单位, 焦耳 (J) 代替下面使用,牛顿米 ( Nm) ; kgm,2,/s,2,互相等效表示,37,38,（四）,可与SI单位并用的我国法定计量单位,(了解),P205,下,时 间,分,时,日,min,h,d,1min =60 s,平 面 角,度,分,秒,1=(/180)red,体 积,升,L,(l),1L=1dm,3,质 量,吨, 原子质量单位,t, u,1t=10,3,kg,旋转速度,转每分,r/min,1r/min=(1/60)s,-1,长 度,海 里,n mile,1n mile=1852m,速 度,节,kn,1kn=1n mile/h,能,电子伏,eV,1eV=1.60217710,-19,级 差,分 贝,dB,1lx=1lm/m,2,线 密 度,特克斯,tex,1tex=10,-6,kg/m,面 积,公 顷,hm,2,1hm,2,=10,4,m,2,立方升,公升 不是法定计量单位,39,考题7:,1) 下列计量单位中,属于我国法定计量单位的 有( ).,A.公升B.海里 C.小时D.亩 E.公顷,2) 我国法定计量单位s和S的正确描述是（,ABD,）。,As表示秒 BS表示西（门子）,C都是SI基本单位 D1S=1,-1,3) 有关Nm的正确说法有（,ACD,）。,A称为牛顿米 B不能表示kgm,2,/s,2,C是热和能的单位D通常用焦（J）代替,4) 焦(J)用基本单位表示时应为(,B,),40,4) 可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位有（,ABCD,）。,A.分、小时、日 B. 度、分、秒、电子伏 C.升、吨、节,分贝 D.转每分、公顷、海里 E弧度、赫兹、球面度,5) 速度单位“米每秒”的国际符号可以表示为(,AB,)。,A. ms,-1,B. m/s C. ms,-1,D. m/s,-1,E. ms,6) 频率100GHz等于(,ABD,)。,A、10,5,MHz B、10,11,Hz C、100kMHz,D、10,-1,THz E、10,5,mHz,41,三、法定计量单位的基本使用方法,(掌握),(一) 法定单位名称,P206,中,全称与简称：牛顿、焦尔、,瓦特、伏特,符号乘/除读法：,乘号 在读名称时不读出,N,m 牛顿米 r/min 转每分,J/kgK 焦耳每千克开尔文,除号读每,用/,5kg/m,2,5千克每平方米,(,面积体积读平方立方, 其余读二次方三次方),42,(二) 单位和词头的符号 P206,下,43,(三) 单位和词头使用规则,P207,中,名称、符号为一整体，不可拆开,（正：20摄氏度； 误：摄氏 20度）,非十进制单位，不得使用词头构成倍数/分,数单位,词头不得重叠使用,（正：nm； 误：mm）,选用词头，一般应使量的数值处于0.11000,范围内,（正：0.1F，误：100000pF）,44,词头通常加在组合单位的第一个单位之前,（正：kNm 误：Nkm）,由相除构成的组合单位中，分母不用词头,（正：kJ/mol 误：J/mmol）但kg不作为有词头单位, 组合单位分母为长度,面积,体积单位时,可用词头. 如: 密度单位可用g/cm,3,.,词头与单位应视为一体,1s,-1,= 1,(10,-6,s),-1,=1,10,6,Hz=1MHz,45,考题8:,1) 质量密度1Mg/m,3,等于（,1,）mg/mm,3,。,2) 在SI中，用以表示倍数单位的词头，称为SI词头，下列SI词头用的正确的有（,C,）。,Akt BkdBC1.401kPa DN.km,3) 以下写法或说法中，不正确的有（,ABCD,）。,A.200毫微米尺寸 B.新闻30节目 C.500立升冰箱 D.摄氏20度 E.密度为1千克每立方米,4) 下列计量单位中，分母用法正确的有（,A,）。,Ag/cm,3,BJ/m.mol Cm/hs D.1/m,3,46,5) 关于量和单位的书写、印刷规则，以下表述,正确的有（,ABCE,）。,A、以人名命名的单位符号要大写,B、单位符号一律用正体字母印刷,C、SI单位符号应当置于量的整个数值之后,D、组合单位相乘的单位符号间必须用居中圆点分隔,E、词头符号与单位符号中不得有间隔,47,第二节要点,1.,法定计量单位定义, 构成, 相互关系.,2.,SI基本单位, 自选单位, 主要词头.,3.,基本用法,: (1) 正确表示体积: A200L, B20升, C200公升, D. 0.2m,3, E200分米立方.,(2,),SI基本单位:坎德拉, 摄氏度, 千米, 秒. cd.,(3) 转动惯量为5kgm,2,的正确读法,(4) 计量单位使用方法对否:m/hs,1/s,1.401kPa,牛米, Nm , Nm , J/m mol, 10g/cm,3, m/秒.,(5) 10ms,-1,= 10(10,-3,s),-1,=10,4,s,-1,=10kHz.,48,第三节 测量仪器 P207,下,一、概述,（一）测量仪器的定义与分类,1,测量仪器（计量器具）, 单独地或连,同辅助设备用以进行测量的器具,(熟悉),实物量具,以固定形态复现已知值(量值)的仪器,如：砝码, 量块, 标准硬度块, 信号源,标物.,(不能显示被测值),2测量仪器按结构、功能特点分为：,(了解),显示式测量仪器,比较式测量仪器,积分式测量仪器,累积式测量仪器,49,（二）,测量设备,(熟悉) P208中,测量设备 测量仪器、软件、测量标准、,参考物质、辅助设备、资料及它们 的组合,辅助设备 本身不能给出量值而没有它,又不能进行测量的设备及作为检验手段,用的工具、工装、定位器等,3.测量仪器按计量学用途分为：,(熟悉),P208,上中,测量基准,测量标准,工作用测量仪器 (多选题),50,考题:,1) 下列哪些是一般的测量仪器而不是量具( ).,A.体温计 B.砝码 C.千分尺 D.标准硬度块,2) 属于显示式测量仪器的有(,ABE,).,A.千分尺,电流表, 转速计. B. 功率表、频率计.,C电位差计、测量电桥 D电子轨道衡、家庭用电能表. E温度计、密度计.,3) 按计量学用途或在统一单位量值中作用, 测量仪器可分为(,ABE,).,A.测量基准. B. 测量标准. C. 实物量具.,D. 标准物质 E.工作用测量仪器,51,二、测量仪器的计量特性,P208,下, 计量特性影响测量结果的一些明显,特征。如：测量范围, 示值误差, 重复性,稳定性,分辨力等,(能定量),测量仪器的控制,(了解),型式批准、检定、检验3个控制项目,法制.,没有校准,52,考题9:,1) 以下对测量仪器控制的运作表述中不正确的是（,A,）。,A包括型式批准、检定、检验，三项内容缺一不可. B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. C其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. D检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序.,53,（一）标称范围、量程和测量范围,(熟悉),P209,上,标称范围, 操纵器件调到特定位置时,可得到的示值范围(,整机对被测所得之范围,),量程, 标称范围的上、下限之差的绝,对值. (标称范围的宽度,其次,),测量范围（或工作范围,） 误差处于规,定极限范围内的被测量的示值范围,(最小),示值范围, 测量仪器的标尺或显示装置,所能指示的范围,(仅显示部分的范围,最大,),54,55,考 题10:,1) 标称范围与测量范围的关系.,(等于, 大于等于, 小于等于, 大于),2) 万用表的标称范围: 表面010, 100档的标,称范围是(,01000,).,3) 某温度计指示的下限为-30，上限为80，,则正确的说法有（,B,）。,A温度计的标称范围为110. B温度计的量程为110. C温度计的测量范围小于标称范围. D温度计的量程为50.,56,（二）额定操作条件, 极限条件和参考条件,(了解),P209,下,额定操作条件测量仪器的,正常工作条件,极限条件 计量特性不受损、不降低，其,后仍可在额定操作条件下运行所能,承受的极端条件.,极限条件的范围和额定值最大,参考（标准）条件 在性能试验或进行检,定、校准、对比时的使用条件,(反映仪器本身计量特性,结果可比性,要求最严,),57,58,考题11:,1) 额定操作条件是指（,B,）。,A测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在正常工作条件下运行所能承受的极端条件 B使测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件 C测量仪器在性能试验或进行检定、校准、比对时的使用条件 D确定测量仪器本身性能所规定的标准条件,2) 额定操作条件、极限条件和参考条件之间的,正确表述有（,ABC,）。,A额定操作条件是正常工作条件,B参考条件要求最严,C极限条件的范围和额定值为最大,D极限条件也称为标准条件,59,（三）示值误差和最大允许误差,(掌握),P210,上,示值 由测量仪器所指示的被测量值,示值误差 测量仪器示值与对应的输入,量的真值之差（简称测量仪,器的误差）,示值真值,真值 与被测量定义一致的值,由于真值不能确定，实际用约定真值,满足给定要求,代替真值使用,（常称实际值、校准值或标准值）,60,对指示式仪器,P210,上,8,示值误差 =,示值,-实际值,对实物量值,示值误差 =,标称值,-实际值,示值误差目的用途,是指测量仪器某一示值,的误差的实际大小.,是为了判定测量仪器是否,合格.,并,获得其示值的修正值,.,P210,(三)底,61,(掌握),P210,中,最大允许误差, 对给定的测量仪器，由,规范、规程等所规定允许的误差极限值,（四）灵敏度 测量仪器响应的变化除以对,(了解),应的激励变化,( 仪器输出变化/输入变化, 如果输入变化小,引起输出变化大, 则灵敏度高.) P210,下,62,考题12:,1) 测量仪器的示值误差，是（,AC E,）。,A是指测量仪器某一示值误差的实际大小,B是指测量仪器的最大允许误差,C确定示值误差是为了判定测量仪器是否合格,D示值误差大，则其准确度高,E. 指示式仪器示值误差定义为示值与实际值之差,2) 对给定的测量仪器，由规范、规程等所允许的,误差极限值称（,C,）。,A. 示值误差 B. 相对误差,C. 最大允许误差 D. 绝对误差,3) 测量设备的（,B,）小于最大允许误差，则确认该设备,符合要求。,A测量误差 B示值误差 C随机误差 D系统误差,63,考题13:,4) 某被检电压表的示值为300V时，用标准电压,表测得其电压的实际值为298V，则被检电压,表的示值误差为（,B,）。,A、-2V B、+2V C、2V D、|-2V|,5) 如果被测量的变化很小，而引起的测量仪器,的示值改变很大，则该测量仪器的(,B,).,A. 示值误差大, B.灵敏度高,C. 示值误差小, D.灵敏度低,64,（五）分辨力 显示装置能有效辨别的最小,(掌握),示值差,P210,下,模拟式显示装置的分辨力：,一般为标尺分度值的1/2,( 如采用一些工具,放大镜,可提高分辨力),数字式显示装置的分辨力：,末位数字的一个数码(1个字的量值),半数字式显示装置的分辨力:,末位数字的一个分度. 如: 水表,65,分辨力考题14:,1) 显示装置能有效辨别的最小的示值差，称为,显示装置的分辨力,下列正确的有（,BD,）。,A标尺的分辨力是标尺的分度值,B标尺的分辨力是标尺分度值的一半,C数显式压力表的分辨力是末位数字,D水表的分辨力是末位数字的一个分度,2) 示波器显示屏幕的刻度最小为0.2格，当灵敏,度调到2mV格时，其分辨力为（,A,）。,A. 0.2mV B. 0.1mV C. 0.4mV D. 0.8mV,66,（六）稳定性和漂移,(熟悉),P211,上,稳定性, 测量仪器保持其计量特性随,时间恒定的能力,定量表示,方式规定时间的变化;规定变化,的时间,产生原因,主要仪器本身器件老化,磨损.及使,用, 贮存,维护不仔细造成.,漂移, 测量仪器计量特性的,慢变化,定量表示方式规定时间的(零点)漂移.,产生原因,由外界环境变化或本身不稳定,.,67,稳定性与漂移考题15:,1) 稳定性是测量仪器的计量特征,它是（,ABE,）.,A. 随时间恒定的能力 B. 通常用定量表征,C. 由仪器本身性能不稳定所致,D. 由外界温度、湿度变化所致,E.本身器件老化磨损,使用贮存不当所致,2) 测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能,力，称为（,C,）。,A.分辨力 B. 灵敏度 C. 稳定性 D. 漂移,3)测量仪器的漂移产生的主要原因是(,AD,).,A.环境条件的变化.B.仪器分辨力不够高.C.仪器,灵敏度低.D.仪器本身性能不稳定.E.测量误差大,68,三、测量仪器的选用原则,P211,下,（一）技术性,选择仪器最大允许误差为被测对象允差的1/51/3,满足预定要求即可,（二）经济性 指仪器的成本:,基本成本, 安装成本, 维护成本,不是,不确定度越小越好,不是,灵敏度越高越好,不是,范围越大越好.,69,第三节要点,1.测量仪器,实物量具例,结构分类4,用途分类3.,2.测量仪器的控制3(型式批准,检定,检验),3.示值范围,标称范围,量程,测量范围之间大小,4.额定操作条件,极限条件,参考条件之间程度.,5.,示值误差, 最大允许误差定义和用途,.,6.灵敏度(比值),分辨力(小示差)模拟,数字.半数.,7.稳定性(恒定),老化,磨损,使用储存维护不细,8.漂移(慢变化),温湿压外界变化,本身性能不稳,(稳定性与漂移都可定量表示),70,第四节 测量结果与测量准确度,P212,中,测量结果、测量误差及测量结果的修正,（一）,测量结果,是按规定的测量程序所获得,的量值.,赋予被测量的值,. (测量结果与测量设备,测量方法,测量环境,测量人员,被测量有关),(二）,测量误差,是,测量结果与真值的差,.,掌握,真值与被测量定义一致的值。无法获得。,约定真值对于给定目的,赋予一个量可替代,真值的值.(,校准/检定值,更高等级仪器,多次测量值,.),71,测量误差的分类,(熟悉),(按特性分),P212,下,测量误差 = 测量结果真值 (,定义),测量误差 = 随机误差 系统误差,(代数和),随机误差= 测量结果总体均值,系统误差= 总体均值真值,测量误差=(测量结果-总体均值)+(总体均值-真值),总体均值无穷多次测量结果平均值,随机误差是不可修正的.系统误差被确定后,是可修正(补偿)的,修正值=,-,系统误差,随机误差主要来源于影响量的变化,.,系统误差主要来源于影响量.,72,(三) 测量结果的修正,(了解),P212底,未修正结果对系统误差未修正的测量结果.,已修正结果对,系统误差,修正后的测量结果.,已修正结果 = 未修正结果修正值 (代数和),修正值的不确定度(不包括)决定修正补偿的不完善,73,测量结果修正实例,P213,上,当仪器经校准/检定得到示值误差(,大小符号,),则,可认为就是系统误差,(可确定的误差).,修正值 = - 示值误差,例: 某量规测量圆柱直径测得 14.7mm,该量规经校准得示值误差为 0.1mm,该量规的修正值为 - 0.1mm,已修正测量结果= 14.7+ (-0.1) = 14.6mm,74,测量结果误差修正考题16:,1) 由测量所得到的赋予被测量的值称为（,B,）。,A、被测量 B、测量结果 C、量值 D、示值,2) 测量结果与(,BC,) 密切相关.,A. 真值. B. 测量方法. C. 测量环境. D. 约定真值.,3) 测量误差可分解为随机误差和系统误差，系统误差大,抵来源于（,B,）。,A. 影响量的变化 B. 影响量 C. 修正值 D. 单次测量结果,4) 测量误差可用以下公式表达（,ACD,）。,A测量结果-真值 B测量结果-总体均值,C（测量结果-总体均值）+（总体均值-真值）,D随机误差+系统误差 E测量结果-样本均值,75,5) 一个被检砝码的标称为m,0,1000，今用精密天平对该,砝码进行检定，测得该砝码的实际值为ms=1000.02，该砝码标称值的,(1)示值误差为 (,C,) .,A0 B0.02g C-0.02g D0.04g,（2）修正值为（,B,）。,A0 B0.02g C-0.02g D0.04g,6) 以下关于测量误差的说法，正确的有（,ACE,）。,A、修正值等于负的系统误差，它本身也具有不确定度,B、不确定度实际上相当于随机误差,C、测量结果的随机误差等于其误差减去系统误差,D、相同的测量结果，其误差必定相同,(可能不同被测),E、测量误差等于测量结果减去被测量的真值,76,二、测量准确度,(掌握),P213,中,（一）测量准确度 测量结果与被测量真值,之间的一致性.,(对应测量误差大小),(二) 正确度大量测量结果平均值与真值,之间一致程度,(对应系统误差=总体均值-真值),（三）精密度,在规定条件下获得的各个独立,观测值之间的一致程度,(对应随机误差= 测量结果-总体均值）,(测量重复性与再现性是精密度的两个极端情况),准确度包括正确度和精密度及其两极端,77,测量准确,正确,精密度考题17:,1) 测量结果与被测量真值之间的一致程度,被称为（,C,）.,A、再现性 B、精密度,C、准确度 D、标准不确定度,2) 正态分布曲线中(总体)平均值与真值之差是(,B,).,A. 准确度. B. 正确度. C. 精密度. D. 不确定度,3) 在规定条件下获得的各个独立观测值之间的一致程度称为（,B,）。,A测量准确度 B测量精密度,C测量稳定性 D测量符合度,78,（四）,重复性,在相同测量条件下，,P214,中,对同一被测量进行连续多次测量所得结果,之间的一致性 (,重复条件下精密度,),重复性(标准差)衡量测量结果的最小差异,（五）,再现性,在改变了的测量条件下,， 对,同一被测量的测量结果之间的一致性.,（再现性条件下精密度,常用再现性标准差表示）,再现性(标准差)衡量测量结果的最大差异,测量条件改变指不同操作者用相同方法,在不,同地点用不同仪器对同一样品测量.,测量系统再现, 相同仪器同地点再现操作人员差异,.,79,重复性/再现性考题18:,1) 按重复性定义选择.,衡量测量结果的最小差异,2) 测量的重复性条件包括（,ABCDE,）,. A相同测量程序 B.相同测量人员 C.相同测量仪器 D.相同测量环境,E.短时间内重复 F短距离内操作,3) 按再现性定义选择.,衡量测量结果的最大差异,4) 在给出再现性时，应详细说明测量条件改变的情况，这些情况有（,CDE,）。,A测量对象、测量结果 B测量原理、测量方法,C观测者、测量仪器 D参考测量标准、地点,E使用条件、时间,5) 考核测量系统再现性,主要考核人员的的变异.,80,6) 测量重复性与测量再现性的区别在于（,ABC,）。,A两者虽然都是指同一被测量的测量结果之间的一致性，但其前提不同,B重复性是在测量条件保持不变的情况下连续多次测量结果之间的一致性,C再现性是在测量条件改变了的情况下，测量结果之间的一致性,D重复性测量中的一致性是定量的，而再现性测量中的一致性是定性的,E重复性测量中的一致性是定性的，而再现性测量中的一致性是定量的,81,第四节要点,1.,测量误差=测量结果-真值(定义),2.,测量误差 = 随机误差 系统误差 (代数和),=(测量结果-总体均值)+(总体均值-真值),3. 修正值= -系统误差= -确定误差= -示值误差,4.,已修正结果 = 未修正结果修正值 (代数和),5.,准确度,正确度,精密度的概念(对应的误差),6.,重复性, 再现性的区别(条件,结果最小最大差异),82,一. 基本概念,(掌握),测量不确定度是对测量结果质量定量表征.,测量不确定度定义:,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.,表明赋予被测量之值分散性的参数, 通过科学分析，采用统一方法评定, 与测量结果相对应,第五节 测量不确定度 P215,上,83,例：测量某物体长度,独立分别测量6次，测量结果如下：,1.50 1.52 1.48 1.51 1.49 1.50,测量结果为 : 1.50 0.02 (全在里面),被测量分散性(区间)： 0.02, p很大.,0.02为区间半宽a，测量结果不确定度,测量误差: 仅决定于测量结果.与仪器,方法,条件,无直接关系. 结果一样,误差就一样.,测量不确定度: 仅决定于测量仪器,方法,条件.与,测量结果无直接关系.相同不确定度有不同误差.,84,测量不确定度的分类,P223,中左,(熟悉),测量不确定度,简称不确定度,扩展,不确定度,=（k=2，3）,不带概率的扩展不确定度,U,p,=（p为置信概率或置信水平）,带概率的扩展不确定度,标准,不确定度,u,A类标准不确定度 u,A,B类标准不确定度 u,B,合成标准不确定度 u,C,85,不确定度的A类评定 用对观测列进行统,计分析的方法来评定标准不确定度,不确定度的B类评定 用不同于对观测列,进行统计分析的方法评定标准不确定度,(熟悉),P215,下,(一) 标准不确定度 以标准差表示的测量,不确定度，用符号u表示 .,86,合成标准不确定度 当测量结果是由若干,个其他量的值求得时，测量结果的标准不确,定度，等于这些其他量的方差与协方差适当,和的正平方根,符号：u,c,(二) 扩展不确定度,P216,中,用标准差的倍数或说明了置信水平的区间的,半宽表示的测量不确定度 U,(确定的是测量结果的一个区间),一般 k=2 包含因子,表示：,87,二 测量不确定度的来源,(了解),P216217,1对被测量的定义不完整或不完善,2实现被测量定义的方法不理想,3取样的代表性不够，即被测量样本不能,代表所定义的被测量,4对测量过程受环境影响的认识不周全，,或对环境条件的测量与控制不完善,5对模拟仪器的读数存在人为偏差（偏移）,6测量仪器的分辨力或鉴别力不够,7赋予测量标准和标准物质的值不准,8用于数据计算的常量和其他参量不准,9测量方法和测量程序的近似性和假定性,10在表面看来完全相同的条件下，被测量重复,观测值的变化,88,不确定度基本概念考题19:,1) 测量不确定度是(,A,).,A.对测量结果质量的定量表征,B测量误差 C是一个说明被测量值分散性的参数,D是一个泛指所有测量值可信程度的重要依据,2) 以标准差表示的测量不确定度，称为（,B,）。,A扩展不确定度 B标准不确定度,C标准差不确定度 D修正不确度,3) 扩展不确定度确定的是测量结果的（,A,）。,A.一个区间 B.估计值 C. 区间的半宽 D.标准差 E置信度,4) 测量不确定度可用（,ACE,）表示。,A标准差,B最大允许误差 C标准差的倍数,D置信区间 E说明了置信水平的区间的半宽度,5),测量不确定度的来源包括（,ABC,）。,A对被测量的定义不完整 B对模拟仪器读数的人为偏差,C测量仪器的分辨力不够 D测量设备不理想使测量存在误差,89,三 测量不确定度的评定,P217,下,(一) 测量模型的建立 (数学模型),了解,被测量由N个其他量 确定,Y的估计值y由 的估计值确定,输出量 输入量,模型有时复杂, 有时简单到 y = x (直接测量),不同测量方法/程序,可有不同测量模型,不是唯一.,模型可用已知物理公式求得,也可用实验方法.,当模型不能达到所要求准确度,则需增加输入量.,90,(二) 输入估计值测量不确定度的评定,P218,中,(输入量标准不确定度评定),（1）采用A类或B类评定(对每个输入量),（2）A类评定,(掌握),输入量q的观测列,q,1,、q,、 q,n,91,例5.5-1,P219,上,最佳估计值：,实验标准差：,例5.5-2 P219,中,在统计控制状态下，二次核查的合并样本标准差,，考核任一次核查的标准不确定度为：,（任一次核查平均值的测量次数为次）,92,3 B类评定,(熟悉),P219底,B类评定,u,( x,i,) = 半宽/包含因子=,a / k,最常用方法有以下几种:, 已知扩展不确定度和包含因子,（5.5-10）,例5.5-3 1kg 砝码,相对不确定度,93, 已知扩展不确定度和置信水平的正态分布,（5.5-11）,置信水平p与包含因子的关系,P220,中,94,例5.5-4,P220,下,校准证书给出：10,标准电组R,S,在23,时,R（23）=（10.000740.00013）,置信水平P=99%,标准不确定度：u(R,S,)=0.13m/2.58=50,正态分布: p=99%, k = 2.58,95,(3) 其他几种常见分布,P220,底,t分布、,均匀分布,、反正弦分布、三角分布、梯形分布、两点分布等。,对均匀分布 （没有信息可认为）k=3,测量结果区间 上限=a,+,；下限 = a,-,结果最佳估计,x,i,=(,a,+,+ a,-,)/2,区间半宽,a = =(a,+,- a,-,) / 2,均匀分布B类评定,B类评定,96,例5.5-5,P221,上,手册给出：纯铜20时的线膨胀系数 的变化范围0.4010,-6,-1,设 在此范围为均匀分布,标准不确定度：,（4）,数显仪器分辨力引入标准不确定度,u(),=,97,(三) 输出估计值标准不确定度的计算,(掌握),P221,中,（1）输入量不相关,(相关系数=0,):,方和根法,(方差),其中： C,i,为灵敏系数,(2) 输入量相关(,相关系数0),需增加相关输入量的,协方差,若输入量相互独立/有一个可作常量/无相,关性迹象，可认为协方差 = 0 或可忽略.,总之由各输入量的方差,协方差计算而得.,98,(四) 扩展不确定度的评定,(熟悉),P222,中,k = 23,一般 k =2 , 当自由度较大, 概率大约 95%,U,P,= k,P,u (y) , p,= 95、99%,注意点:,1. 最后不确定度取12位有效数字,P223,中,如需修约时, 要进位, 避免变小.,2. 不确定度末位决定结果末位,要对齐.,99,不确定度评定考题20:,1) 以下关于测量模型的说法有误的一项是（,D,）。,A测量模型代表了所使用的测量程序和评定方法，它描述如何从输入量的值求得输出量的值 B测量模型，也称为测量过程的数学模型，它不是唯一的，采用不同的测量方法和不同的测量程序，就可能有不同的数学模型 C数学模型可用已知的物理公式求得，也可用实验的方法确定，有时甚至只能用数值方程给出 D若数据表明，测量模型未能将测量过程模型化至测量所要求的准确度，则必须在测量模型中减少某些输入量，即减少影响量,100,2) 对一观测列,采用统计方法评定得标准不确定度为(,B,),A. B类标不. B. A类标不. C. 合成标不. D. 扩展不,3),在测量某物长度时，估计其值以50%的概率落于10.07mm和10.15mm之间。在接近正态分布的条件下，查表得包含因子k,50,=0.67，则其标准不确定度为(,C,).,A. 0.04mm, B. 0.08mm, C.0.06mm, D. 0.02mm,4)当测量结果是由若干个其他量的值求得时，测量结果,的合成标准不确定度由其他各量的（,CD,）算得。,A、平均值 B、极差 C、方差 D、协方差 E、残差,101,(五) 测量不确定度的报告,(了解),P222,底,223,上,（1）用合成标准不确定度表达,(,科学计量和,基本物理常量测量,),（2）用扩展不确定度表达,102,（2）测量不确定度评定流程,P223,下右,103,四. 测量不确定度实例,(掌握),P223,下,（例 5.5-6） 高值电阻测量,（一）任务：测量1M电阻，设计要求允差,0.1,（二）方法：用数字多用表直接测量（如图）,数字多用表,104,（三）测量仪器选用,P224,上,5位半数字多用表，技术指标：,最大允许误差(0.005读数+3最低位数值),满量程1999.99k，最低位数值0.01k,105,（四）实验记录,P224,中,测量次数n10,106,（五）测量不确定度分析,P224,中,数字模型 直读，y=R,测量不确定度来源,数字多用表不准,由于各种随机因素使读数不重复,107,标准不确定度评定,P224,中下,读数重复性引入的标准不确定度u,1,(R),按A类评定,108,由多用表不准引入的标准不确定度u,2,按B类评定,P224,下,由最大允许误差区间的半宽度为：,设测量值在该区间为均匀分布,则,109, 合成标准不确定度,P224,底,225,上,因u,1,和u,2,不相关, 扩展不确定度,取包含因子,k2，则, 测量结果报告,110,不确定度报告考题21:,1) 测量不确定度的数值不应给出过多的有效位数，因此对U（Y）=10.35进行修约时，合理的结果是,（,11,）。,2) 在进行基本物理常量的测量时，通常用（,D,）报告测量不确定度。,A.扩展不确定度 B. A类不确定度,C. B类的不确定度 D.合成标准不确定,3)按照12位有效位数，对测量不确定度的数值进行修约时，一般要将最末位后面的数（,B,）。,A四舍五入 B都进位而不是舍去,C化整取零 D都舍去而不是进位,4) 下列公式各用于计算哪类测量不确定度,（1） （2） （3）,（4） （5）,111,5) 被测量是标称值为100g的标准砝码质量m,s,，以下（,BCD