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