1、計量基礎知識.第1頁，共56頁。一.計量 1.計量的定義 計量量值準確一致的測量 計量需有公認的 、約定的、法定的計量單位，計量器具，計量人員，計量檢定系統，檢定規程。.第2頁，共56頁。2.中國古代的計量 古代計量 ：“布手知尺”、“掬手為升”以人體為基準大禹治水：大禹使用準繩、規、矩等計量器具 .第3頁，共56頁。中國古代的計量制度秦制 公元前221年，秦始皇統一中國，頒布詔書，以最高法律的形式統一全國的計量制度“度量衡”制度。.第4頁，共56頁。秦代的度量衡制度度、量、衡原始含意是關于長度、容積和重量的測 量 度量衡的計量器具 度尺 量斗 衡秤.第5頁，共56頁。度量衡的換算單位度制 1

2、丈=10尺=100寸=1000分量制 1斗=10升=100合衡制 1斤=16兩.第6頁，共56頁。秦代計量器具的檢定詔書規定度量衡計量器具每年至少檢定一次檢定日期規定在每年的春分和秋分時節違反規定將受罰.第7頁，共56頁。秦代度、量、衡制度的意義 統一了中國計量制度 滿足人民日常生產、生活的需要 促進了社會生產有次序的發展秦制一直延用至年止.第8頁，共56頁。 .國外的計量發展 歷史上經歷的三次技術革命帶動計量技術的發展第一次技術革命蒸汽機的發明（力學和熱力學）焦耳、卡諾第二次技術革命電的產生（電磁學）麥克斯韋、愛迪森第三次技術革命量子力學、核物理學 愛因斯坦 、貝可勒爾.第9頁，共56頁。傳

3、統古典的計量體系已不能滿足十八世紀以后歐洲機器制造工業和科學技術發展的需要。 一些國家根據科學技術和大生產需要而形成各種不同的計量制度 如：米制、英制、美制。.第10頁，共56頁。米制是國際上最早公認的單位制1791年法國采納以長度單位“米”為基本單位的計量制度。米定義為：地球子午線的四分之一長度的一千萬分之一面積、體積單位為平方米和立方米1875年由17個國家代表簽署了米制公約.第11頁，共56頁。國際計量組織國際計量局（BIPM）國際計量大會國際計量委員會 是根據1875年5月20日在巴黎簽署的“米制公約”而成立的，它的任務是保證物理計量在世界范圍的統一。國際單位制單位在米制基礎上發展而來

4、的國際單位制單位是經過年第屆國際計量大會通過.第12頁，共56頁。.計量學十八世紀歐洲的工業革命形成一門新型的技術基礎科學計量學計量學研究的基本內容.計量單位，計量基（標準）的建立、復制、保存和傳遞；.計量理論、計量方法、普通計量器具；.計量人員的技術能力；.測量誤差與數據處理；.物理常數和材料特性的測定；.計量管理，計量效益和計量保證。.第13頁，共56頁。.十大計量領域.幾何量（長度）.力學.熱工.電磁.無線電.時間、頻率.聲學.光學.化學.電離輻射計量.第14頁，共56頁。.計量的特點.準確性.一致性.朔源性.法制性.第15頁，共56頁。二.名詞解釋.計量量值準確一致的測量.測量為確定量

5、值而進行的一組操作.測試具有探索性的測量.量的真值在觀察條件下嚴格定義的量值量的真值是一個理想的概念.約定真值約定的量值.計量標準用于定義、實現、保持或復現計量單位的一個或多個已知量值的實物量具，測量儀器或測量系統。.第16頁，共56頁。.計量檢定國家法定計量部門（或法定授權組織）為確定或證實計量器具技術性能是否合格所進行的全部工作檢定證書證明計量器具檢定合格的文件檢定結果通知書證明計量器具檢定不合格的文件.測量結果由測量所得到的被測量的值 由數字和計量單位的積表示.示值測量器具所給出的被測量值.第17頁，共56頁。.測量的重復性在相同的條件下，對同一被測量進行連續多次測量所得結果的一致性。.

6、實驗標準差對被測量作N次測量，表征測量結果分散程度的量。12.測量的復現性在改變了的測量條件下，同一被測量的測量結果之間的一致程度。.第18頁，共56頁。.精密度相同條件下進行多次測量時所得結果的一致程度.正確度測量結果與真值的接近程度. 準確度（精度）測量結果的一致性與真值的接近程度是精密度和正確度的綜合反映.第19頁，共56頁。.（測量）不確定度表征合理的賦于被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數表征被測量真值所處范圍的評定測量不確定度評定 不確定度的類評定用對觀察列用統計分析的方法來評定標準不確定度不確定度的類評定用不同于對觀察列進行統計分析的方法來評定標準不確定度.第20頁，共56

7、頁。合成標準不確定度當測量結果由若干個其它量值求得時，按其他各量的方差或協方差算得的標準不確定度擴展不確定度確定測量結果區間的量，合理賦于被測量之值分布的大部分值含于此區間.第21頁，共56頁。三.計量法及有關計量法規.計量法年月日第屆人大常委會第次會議通過年月日實施立法的宗旨）為了加強計量監督管理；）為了國家計量單位制的統一；）為了量值的準確可靠。.第22頁，共56頁。立法的最終目的）有利于生產、貿易和科學技術的發展；）適應社會主義現代化建設的需要；）維護國家和人民的利益。.電力系統計量法規年月日國務院批準由國家計量局和水利電力部發布水利電力部門電測、熱工計量儀表和裝置管理的規定.第23頁，

8、共56頁。.計量管理體系國務院計量行政部門國家質量監督檢驗檢疫總局中國計量院省（市）計量行政部門省（市）質量技術監督局縣計量行政部門縣技術監督部門省市計量測試研究院縣計量測試所.第24頁，共56頁。.強制檢定.凡社會公用計量標準，部門和企事業單位使用的最高標準以及用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測方面列入強制檢定目錄的工作計量器具均實行強制檢定。.強制檢定由縣級以上計量部門指定的法定計量檢定機構或授權的計量檢定機構檢定。.非強制檢定的計量器具由使用單位依法定期檢定或送其他計量檢定機構檢定。.第25頁，共56頁。.計量檢定、計量標準和計量人員管理）計量檢定計量檢定必須按照國家計量檢定系統

9、表進行，必須執行計量檢定規程。對于檢定不合格的，沒有檢定的，超過檢定周期的計量器具均屬違反計量法。）計量標準企、事業單位建立的最高計量標準須經有關計量部門考核合格后方可使用。.第26頁，共56頁。）計量人員執行計量檢定和測試任務的人員必須經過考核合格。計量檢定人員的職責正確使用計量標準，負責維護和保養，使其保持良好的技術狀態；執行計量技術法規進行計量檢定工作；保證計量檢定原始數據和有關資料完整；承辦政府計量行政部門委托的有關任務。計量人員的權利計量人員有權拒絕任何人迫使其違反計量檢定規程或使用未經考核的計量標準進行檢定。.第27頁，共56頁。四.法定計量單位法定計量單位是以國家法令形式規定強制

10、使用或允許所有的計量單位年月日國務院第次常務會議通過國家計量局中華人民共和國法定計量單位月日發布國務院關于在我國統一實行法定計量單位的命令年底完成向國家法定計量單位的過渡.第28頁，共56頁。.中華人民共和國法定計量單位國際單位制單位（）國家選定的其它單位.國際單位制構成基本單位（個）單位導出單位輔助單位（個）具有專門名稱的導出單位組合形式的導出單位國際單位制（）單位的十進倍數和分數單位.第29頁，共56頁。3.SI單位1）基本單位7個量的名稱單位名稱單位符號長度米m 質量千克（公斤）kg時間秒s電流安（培）A熱力學溫度開（爾文）K物質的量摩（爾）mol發光強度坎（德拉）cd.第30頁，共56

11、頁。2）國際單位制的輔助單位量的名稱單位名稱單位符號平面角弧度rad 立體角球面度sr.第31頁，共56頁。3）國際單位制中具有專門名稱的導出單位量的名稱單位名稱單位符號頻率赫（茲）HZ電容法（拉）F阻抗歐（姆）溫度攝氏度壓力 帕(斯卡)Pa.第32頁，共56頁。4）組合單位力矩 NM電阻率M熱容J/K.第33頁，共56頁。5）用于構成十進倍數和分數單位的詞頭所表示的因素詞頭的名稱詞頭符號109吉G106兆M103千k102百h10-2厘c10-3毫m10-6微10-9納n.第34頁，共56頁。4.國家選定的非國際單位制單位量的名稱單位名稱單位符號時間分、(小)時、天min、h、d長度海里mi

12、le旋轉速度轉每分r/min體積升L(l)質量噸t.第35頁，共56頁。5.法定計量單位的使用規則 單位符號一般用小寫羅馬字母（正體），但單位名稱源于專用名詞時，其第一個字母應大寫。 PA 二個以上單位的組合 NM N.M NM 不宜寫成 MN M/S MS-1 組合單位的中文名稱與其符號書寫的次序一致; 乘號沒有對應名稱，符號中的除號對于名稱為“每”，“每”只在除號的地方出現一次;米每二次方秒 M/S2牛米 NM 同一行不得用多于一條的斜線; M/S2 MS-2 不得寫成M/S/S .第36頁，共56頁。 用斜線（/）表示除時，單位符號的分子分母處于同一水平線上;KM/H 分母含二個以上單位

13、相乘時，整個分母加括號;比熱容 焦爾每錢克開爾文 J/（KGK) 詞頭和單位之間無間隔； KM2 中文名稱 平方千米 單位名稱或符號必須作為一個整體使用，單位名稱在數值后面；20攝氏度（20）不應寫成攝氏20度1.5M不應寫成1M5.第37頁，共56頁。 選用的倍數或分數單位，一般應使數值處于0.11000范圍內；0.00394M3.94MM11401PA11.401KPA1.2104N12KN 不得使用重疊詞頭微微法FPF 毫微米MMNM納米.第38頁，共56頁。五.測量誤差1.誤差分類性質分類 ： 系統誤差 、隨機誤差、粗大誤差產生原因分類：設備（儀器、工具）誤差 ；方法誤差；環境誤差；人

14、員誤差和被測對象變化產生誤差。2.誤差的表示方法 絕對誤差測量結果和被測量真值之間的差值 相對誤差測量的絕對誤差與被測量真值之比 引用誤差測量的絕對誤差與測量范圍之比 .第39頁，共56頁。指示儀表基本誤差的表示方法=C%FS數字儀表基本誤差的表示方法=C%RDG例1：（0200）V電壓表刻度在100V的實際電壓值為101V絕對=（100-101）V=-1V相對=-1/101=-1%引用=-1/200=-0.5%.第40頁，共56頁。例2. 1.0級2V電壓表測量電池電壓（1.5V），電池端電壓的實際值在什么范圍之間？2V（1.0%）= 0.02V端電壓在（1.48 1.52）V之間例3. 0

15、.5級量程為（050）的電流表，在測量20 MA時測量誤差是多少？以相對誤差表示 20 MA 0.5%= 0.1 MA以引用誤差表示 50 MA 0.5%= 0.25 MA .第41頁，共56頁。例4. 測量1.2MPA壓力，要求測量誤差不大于4%，應選用怎樣的壓力表？ 測量范圍選擇 1.2MPA3/2=1.8MPA壓力 表量程系列 （-1.6MPA 、2.0MPA、2.5MPA、4MPA、6MPA-） 測量誤差 1.2MPA4%=0.048MPAA 1.0級（06）MPA 引用=0.06MPAB 1.5級（04）MPA 引用=0.06MPAC 1.5級（02.5）MPA 引用=0.038MP

16、AD 2.5級（01.6）MPA 引用=0.04MPA 選C D.第42頁，共56頁。3.誤差合成和微小誤差準則 誤差合成 測量過程中存在各種誤差 1 2 3 4 5 N 合成誤差 = 1+2 +3 +4 +5 + N .第43頁，共56頁。微小誤差準則 當某項小誤差只占總誤差1/31/10時，對總誤差的影響只有5% 10%，可認為沒有影響。實用意義 1）用微小誤差準則在測量過程中選擇計量標準器 計量標準器的允許誤差 1/31/10被檢器允許誤差 2）測量結果數值修約位數的確定 使測量結果的修約誤差是被測量允許誤差的1/101/20 通常數值修約位數比測量允許誤差位數多一位.第44頁，共56頁

17、。如：測量范圍100V 準確度等級為1%允許誤差為1V測量修約位數至0.1V .第45頁，共56頁。六.數據處理1.有效數字 測量結果以數字形式出現，有效數字與測量誤差相關。定義一個數的允許誤差不大于其保留末位數字的0.5單位，則該數字的左邊第一個非零數字起至右邊末位數字都是有效數字。0.001018 5位有效數字1000 4位有效數字1.0103 2位有效數字.第46頁，共56頁。31785PA取2位有效數字32KPA 3.2104PA 0.032MPA一般應使數值處于0.11000范圍內2.有效數字的運算常數運算 ：取有效位數取決于運算的需要決定加減運算：根據參加運算數字共有小數位決定 加

18、減運算結果只保留各數共有的小數位數位數多的先進行舍入處理，取比共有小數位多一位參加運算。結果修約至共有小數位28.5+3.74+0.13528.5+3.74+0.1432.3832.4.第47頁，共56頁。乘除運算 根據參加運算數字共有的有效位決定將有效位數較多的先進行舍入處理，修約到比最少有效位數多一位，然后進行計算，計算結果再修約至各參與計算數字最少有效位數。例：0.15111100.70.15111101=1681.651.7103.第48頁，共56頁。3.數據修約規則（1）修約間隔指定位數的 0.1 0.2 0.5 間隔 63.37 修約間隔0.1單位63.4 1075.2 修約到十位數的0.2單位 1076 1075.2修約到百位數的0.2單位 10801.08103 63.37修約到個位的0.5單位63.5 63.37修約到十位的0.5單位65.第49頁，共56頁。（2）修約規則常規修約 （1單位的修約） A. 當擬舍去的尾數大于保留末位數的半個單位時，保留末位數加一個單位。3.0863.09 B.當擬舍去的尾數小于保留末位數的半個單位時，尾數舍去。4.1644.1