测量及测量仪表的基本知识

测量及测量仪表的基本知识1第一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.测量、测量变换、测量方法；2.测量误差及其分类、测量精度；3.测量仪表的分类、基本性能指标计算；4.计量、ＳＩ制、我国的法定计量单位(补充)。

学习和掌握的内容(Keys)2第二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法一、测量(measurement)的定义1.定义(规范化的表述)

所谓测量，就是用实验的方法，把被测量(参数)X

与同性质的标准量U进行比较，确定两者的比值，从而得到被测量的量值。*测量必须满足要求(或前提):用来进行比较的标准量U

应该是国际上或国家所公认的，且性能稳定；进行比较所用的方法和仪器必须经过验证且可靠的。3第三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法2.测量基本方程式

*测量的三个要素：1.测量方法；2.测量工具；3.测量果的处理。核心是比较标准量(即选用的测量单位)被测量与标准量的数字比值被测量4第四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法3.被测量(参数)X

的分类

在测量的过程当中，通常就把需要检测的物理量称为被测参数或被测量。如温度(temperature)、压力(pressure)、湿度(relativehumidity)、噪声(noise)、有害物浓度…静态参数(常量)，X(t)=constant，dX(t)/dt

≈0如，周围环境的大气压力P0，制冷压缩机稳定工况下的转速n动态参数(变量)，X(t)≠constant，dX(t)/dt

≠0如，空调设备刚刚开启时，空调房间内的温度、湿度等。变化可以是随机的，也可以是周期性等。5第五页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法二、测量的步骤与测量变换

主要包括：1.初始准备；2.比较；3.求偏差⊿；4.调整仪表，减小⊿；5.当⊿=0时，读取X

的示值大小。Example:天平称重调零测量开始时应先调节天平至平衡状态

对比将被测重物和标准砝码分别放到两侧称盘中示差借助于天平中间指针的偏转方向，判别天平两侧砝码和物体的轻重，指针偏离中间位置所显示的数据大小称为示差

调平衡如存在差值就需调整砝码的大小，直到重物与砝码平衡为止读数根据砝码的大小读出物重的数字值

6第六页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法二、测量的步骤与测量变换

测量变换

测量过程的关键在于被测量和标准量的比较，可以分为直接比较，如用米尺度量长度；但是能直接将X与U进行比较的物理量并不多，大多数的被测量X

和标准量U都要变换到双方都便于比较的某个中间量Zi(i=1,2,…,n)，才能进行直接比较(间接比较)，这种变换称为测量变换。即：X=f1(Z)，U=f2(Z)，→X/U=f1(Z)/f2(Z)=bZ变换是测量的核心。*变换的形式不是唯一的例如，测量室温Tn，可分别用水银温度计和热电阻变换元件实现这种变换过程的元件7第七页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法二、测量的步骤与测量变换不管各种测量仪表其测量原理如何不同，它们的共同之处在于被测参数都要经过一次或多次的信号与能量的转换，获得便于测量的信号或能量形式，最后由指针或数字形式显示出测量结果。因此，各种测量仪表的测量过程，就是被测参数以信号或能量形式进行一次或多次不断转换和传递的过程，以及与相应的测量单位进行比较的过程。

*其本质是信号能量的转换与传递过程8第八页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法三、测量方法

按测量结果产生的方式来分类

直接测量法

间接测量法

组合测量法

9第九页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法1.直接测量借助测量仪表，使被测量X直接与选用的标准量U进行比较，或者用预先标定好的测量仪器进行测量，从而直接求得被测量数值的测量方法直读法，如用直尺测量黑板的尺寸等比较法零值法(又称零示法)差值法代替法10第十页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法

零值法(又称零示法)

在测量时，使被测量X

对测量仪器所产生的效果与已知量X0

所产生的作用效果相互抵消，使得总的作用效果效果为零，即,二者作用平衡时，X=X0例如：利用天平来测量某一物体的质量m。测量时，使得m

对天平所产生的作用效果与已知砝码m0

所产生的作用效果相互抵消,当力矩M1=M2时，m=m011第十一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法

差值法

通过测量被测量X

与一个已知量X0的差值⊿，从而求得被测量的方法，就称差值法。即，X=X0+⊿例如：已知测量人员所处楼层的高度h，欲测量某建筑物的高度H。因此，只要测量出该人员所处楼层与屋顶之间的垂直距离h1，即差值⊿h。∴H=h

+⊿

h12第十二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法

代替法(替代法)在一定的测量条件下，第1步，使用测量仪表或系统来测量X，得到示值1。第2步，再次使用测量仪表或系统来测量X0(已知且可调)，逐步调整X0，使得示值2=示值1，则X=X0

。例如，电桥法测量电阻R。13第十三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法2.间接测量法

基于测量变换，直接测量与X有确定函数关系中间变量Zj,j=1,2,…m。然后将Zj数值代入X=f(Zj)进行计算，从而求得X数值的方法。例如，1.测量管道内不可压缩流体的流速时，采用相关的函数关系式

通过直接测量管道内某一截面流体的动压值,然后将测得的数值代入上式,可以求得流速。2.测量黑板的表面积S。只要分别直接测出L和W，代入，就可计算出S大小14第十四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法3.组合测量法综合1、2方法，由于X=f(Zj)中存在未知的待定系数。第(1)步，根据直接或间接测量所获得的数据，解联立方程组，求解出待定系数的数值。第(2)步，测量Zj，代入已知的X=f(Zj)，计算出X。例如，用铂电阻温度计测量介质温度时，其电阻值与温度的关系存在待定常系数a，b。(1)需要测得铂电阻在t1和t2对应的电阻值Rt1和Rt2，然后解联立方程组(2个)，得到确定的a，b数值。(2)测出t，代入已知的Rt=f(t)，可求解出该温度t下，Rt的大小15第十五页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.1测量的定义及测量方法

按不同的测量条件分类等精度测量不等精度测量

按被测量X在测量过程中(dX/dt=0?)的状态分类静态测量动态测量

*其它分类，如X

属性，热工测量，电学测量等；还有人工测量，自动测量等。16第十六页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能一、测量系统(measuringsystem)组成

为实现一定的测量目的，而将若干测量设备进行有效组合所形成的测量体系就称为测量系统。

*它是一个开环系统(open-loopsystem)*而自动控制系统(automaticcontrolsystem,ACS)，在大多数情况下，是闭环系统(closed-loopsystem)测量环节是指建立输入(inputparameter)和输出(outputparameter)之间某种函数关系的一个基本部件。17第十七页，共七十一页，编辑于2023年，星期日二、测量环节及其功能

传感器(Sensor)变换器或变送器(transformerortransmitter)显示装置(displayingdevice,monitor)传输通道(transportingchannel)1.2测量系统的结构及基本功能18第十八页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

传感器又称敏感元件，它是与被测对象直接发生联系的部分，安装在现场，故又称一次仪表。基于物理、化学或生物等作用机理，将X（包括物理量、化学量、生物量等）的信号按一定的规律转换成便于处理和传输的另外一种量的输出信号，如电信号形式(电压、电流或电阻)。它是实现测量的首要环节。其功能是将X以单值函数关系、稳定而准确地转换成另一种物理量Z。便于后面环节进行变换、比较、运算及显示、记录

X或X(t)。19第十九页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

例如，温度传感器中的热电偶、热电阻，均可以测温。分别基于物理学中的热电效应和金属导体的正温度效应，可以分别将被测温度t(℃)转化为热电势(mv·DC)和电阻()。20第二十页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

传感器一个理想的敏感元件应该满足如下几方面的要求：敏感元件输入与输出之间，Z=f(X)应该有稳定的单值函数关系；2.敏感元件应该只对被测量的变化敏感，而对其他一切可能的输入信号(包括噪声信号)不敏感；3.在测量过程中，敏感元件应该不干扰或尽量少干扰被测介质的状态。21第二十一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

变换器或变送器

它是传感器与显示装置中间的部分，它将传感器输出的信号变换成显示装置易于接受的信号,I0=f’(Z)。

要求它的性能稳定、精确度高，而且信号变换，应使信息损失最小。

一般情况下，将传感器和变送器做成一体化的机电装置，称为测量变送器，I0∝X。如温度、压力、流量、湿度变送器等。22第二十二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

测量变送器

型号可分为DDZ-Ⅱ，DDZ-Ⅲ。1.D-电动；2,D-单元；3.组合对于DDZ-Ⅱ，X∝I0(0～10mA·DC)。对于DDZ-Ⅲ，X∝I0(4～20mA·DC)。便于信号的传送，处理、显示或记录等。相当于commonwordsorEnglish。例如，某台DDZ-Ⅱ温度变送器，其输入量程T(-50～300℃)，输出量程I0(0～10mA·DC)。思考:相同的输入量程T，DDZ-Ⅲ型，T与I0对应关系？23第二十三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

显示装置

显示装置是测量系统直接与观测者发生联系的部分，其作用是向观测者指出被测参数的数值，又称为二次仪表，安装在仪表控制室内的仪表盘上。显示装置可以对被测量进行指示、记录，有时还带有调节功能，以控制生产过程。可分为:模拟式显示仪表数字式显示仪表屏幕式显示仪表24第二十四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

25第二十五页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.2测量系统的结构及基本功能

传输通道

由于测量系统各环节是分离的，则需要把信号从一个环节传送到另一个环节。实现这种功能的环节称为传输通道。传输通道是各环节间输入、输出信号的连接部分，其形式一般较为简单，可分为1.有线形式:电线、电缆、光导纤维(利用LED，将电流信号转换为光信号，信号传递能量损失小，抗电磁干扰力强，安全性高)等。2.无线形式：微波、红外线等。在实际的测量系统中，应按规定要求进行选择和布置，否则会造成信息损失、信号失真或引入干扰。

26第二十六页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容一、真值、测量值及测量误差的定义

需要进行测量的物理量X，始终具有一个客观存在的数值，这一数值就称为真值。用X0表示。特点：“测不到”。因为理想化的测量无法实现。*实际测量中，用最优概值或标准表的指示值来代替通过测量仪表，检测得到的结果称为测量值，或称示值。用X或Xm

表示。

X0与X

两者之间的差异程度，称为测量误差⊿。特点:必然性，普遍性。X

可以无限地逐渐逼近X0，然而却不能等于真值X0。27第二十七页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容二、测量误差的分类1.按照误差数值的表示方法可分为：

示值绝对误差示值相对误差引用误差和基本误差28第二十八页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容示值绝对误差

X与X0

之间的代数差值称为示值的绝对误差，表示为

△x

与X

具有相同的量纲。△x，有±，表明X

偏离X0

的方向(正偏离、负偏离)；∣△x∣表明X

偏离X0

的程度。*仅用△x，通常不能说明测量的质量高低。因为同样的∣△x∣，还需考虑

X

的大小，即相对性。29第二十九页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

示值相对误差示值的绝对误差与被测量的真值之比，称为示值的相对误差δ，无量纲，表示如下：30第三十页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

引用误差

由于实际测量时，需使用仪表。所以将示值的△x与该仪表的量程范围lm之比称为示值的引用误差δy

☆

lm=仪表可以测量参数(上限值-下限值)。例如，某台温度计，可以测量的范围：-100～200℃，则lm=300℃31第三十一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容基本误差

由于仪表在其测量范围内，存在多个示值绝对误差，△x

1，△x

2，…

，△x

k。所以，引入∣△x

max∣=max{∣△x

1∣

，∣

△x

2∣

，…，∣

△x

k∣},

将其与lm

之比称为示值的基本误差δj，表示为*δj去掉%，a称为测量仪表的精度等级值。a值越小，表明仪表的测量结果越准确。精度等级序列32第三十二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日

1.3测量误差与测量精度的基本内容

NOTE

一般来说，测量仪器在同一量程不同示值处的绝对误差实际上未必处处相等，但对使用者来讲，只能按最坏情况来处理，即，认为仪器在同一量程各处的绝对误差相同且等于△x

max

，将这种处理方式叫做误差的整量化。为了减小测量中的示值误差，在进行lm选择时应尽可能使X能接近仪表的测量上限值，一般以X

不小于lm的2/3为宜。称为2/3量程规则。33第三十三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

Examples1.某台压力表，量程为0～1.00MPa，精度等级为1.0级。当X1=1.00MPa

，X2=0.80MPa，X3=0.20MPa时，试求解相应的示值绝对误差和相对误差？

2.要测量T=100℃。现有2台温度测量仪表：lm,1=0～300℃,精度等级为0.5级；lm,2=0～100℃,精度等级为1.0级。试分析哪台温度计测量效果较准确？34第三十四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

2.按测量误差的特性可分为：

系统误差随机误差(又称偶然误差)过失误差(又称疏忽误差、粗大误差或粗差)

35第三十五页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

系统误差

在相同的测量条件下(又叫做等精度测量)，对同一被测量进行多次(i>1)测量时，误差的大小和符号或者保持恒定，或者按一定的规律变化，这类误差称为系统误差。前者称为恒值系统误差，后者称为变值系统误差。例如，使用一段时间后，仪表指针发生零点偏移。将产生恒值系统误差；电子电位差计中滑动变阻器的磨损将导致累进性的系统误差；而测量现场电磁场的干扰，往往会引入周期性的系统误差。36第三十六页，共七十一页，编辑于2023年，星期日

1.3测量误差与测量精度的基本内容

系统误差的主要特点

只要测量条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量平均值的办法不能改变或消除系统误差；而当条件改变时，误差也随之遵循某种规律而变化，具有可重复性。产生系统误差的主要原因有测量仪器设计原理及制作上的缺陷。例如刻度偏差，刻度盘或指针安装偏心，安装位置不当等。2.测量时的环境条件如温度、湿度及电源电压等与其使用要求不一致。3.采用近似的测量方法或近似的计算公式。4.测量过程中，读数时习惯偏于某一方向所引起的误差。37第三十七页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容系统误差系统误差体现了测量的正确度，系统误差小，表明测量结果的正确度高。系统误差就个体而言是有规律的，其产生的原因往往是可知的或者是能够掌握的。因此，系统误差的处理多属测量技术上的问题，可以通过实验的方法加以消除，也可以通过引入更正值(修正值)的方法加以修正。更正值的大小与系统误差的大小相等，但符号相反。38第三十八页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容随机误差(又称偶然误差)

在相同条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号时大时小,时正时负,没有确定的规律,也不可能预知，这类误差称为随机误差。这种误差常常是由于测量中偶然原因引起的，故又常称偶然误差。存在是不可避免的。但是在等精度测量条件下，当测量次数足够多(n

→

∞)时，随机误差服从一定的统计规律即正态分布规律。

39第三十九页，共七十一页，编辑于2023年，星期日

1.3测量误差与测量精度的基本内容

随机误差产生的主要原因1.仪器元器件产生噪声，零部件配合的不稳定、摩擦、接触不良等。2.温度及电源电压的无规则波动，电磁干扰，气压、温度、湿度干扰、地基震动等。3.测量人员感觉器官的无规则变化而造成的读数不稳定等。随机误差体现了多次测量结果的精密度，随机误差小，则精密度高。

40第四十页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

过失误差(又称疏忽误差、粗大误差)在一定的测量条件下，测量值明显地偏离实际值所形成的误差称为粗大误差，也称为粗差，它是明显歪曲了测量结果的误差。这类误差完全是由于测量者在测量过程中粗心大意造成的，例如读数错误、记录或运算错误、测量过程中的失误等。此种误差无规律可循，但却是完全可以通过主观的努力加以克服的。含有的测量值一般又称为坏值，在对实验结果进行数据处理之前应当先行剔除坏值，因为坏值不能反映被测量的真实数值。运用莱特准则予以鉴别和删除41第四十一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

粗差产生的主要原因1.测量方法不当或错误。例如，用大量程的流量计测量小流量。2.测量操作疏忽和失误。例如，未按规程操作，读错测量数值或单位、或记录及计算错误等。3.测量过程中，测量条件的突然且剧烈变化。例如电源电压突然增高或降低，雷电干扰，机械冲击等一切引起测量仪器示值的剧烈变化等。这类变化虽然也带有随机性，但由于造成的示值明显偏离实际值，因此将其列入粗大误差范畴。42第四十二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

根据上述的分类方法，测量误差可表示为：

43第四十三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容3.按测量误差产生的来源可分为：

仪表误差人为误差(又称操作误差)环境误差方法误差装置误差校验误差44第四十四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容仪表误差仪表误差又称设备误差，它是由测量仪表本身在测量过程中所造成的误差，是由于设计、制造、装配、检定及本身结构等的不完善以及仪器使用过程中元器件老化、机械部件磨损、疲劳等因素而使测量仪器设备本身带有的误差。

*减小仪器误差的主要途径是根据具体测量任务，正确地选择测量方法和使用测量仪器，包括要检查所使用的仪器是否具备出厂合格证及检定合格证，在额定工作条件下按使用要求进行操作等。CHINAMetrologyCertification

45第四十五页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容人为误差(操作误差)

人为误差主要指由于测量者感官的分辨能力、视觉疲劳、固有习惯等而对测量实验中的现象与结果判断不准确而造成的误差，或由于测量人员的技术水平不高而造成的误差。比如温度计刻度值的读取等，都很容易产生误差。减小人为误差的主要途径有：提高测量者的操作技能和工作责任心；采用更合适的测量方法；采用数字式显示的客观读数以避免指针式仪表的读数视差等。

46第四十六页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容环境误差它是由于测量环境不符合仪表的使用条件而产生的附加误差。*最主要的影响因素是环境温度、电源电压和电磁干扰等。当环境条件符合要求时，环境所造成的误差对数值的影响通常可不予考虑。但在精密测量及计量中，需根据测量现场的温度、湿度、电源电压等影响数值求出各项影响误差，以便根据需要做进一步的数据处理。

47第四十七页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

方法误差方法误差也称作理论误差。方法误差通常以系统误差(主要是恒值系统误差)形式表现出来。它是由于所使用的测量方法不完善；或测量所依据的理论不完善；或对测量设备操作使用不当，或对测量计算公式不适当简化等原因而造成的误差。因此，在掌握了具体原因及有关量值后，原则上都可以通过理论分析和计算或改变测量方法来加以消除或修正。对于内部带有微处理器的智能仪器，要做到这一点是不难的.

48第四十八页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容装置误差它是由于测量设备和电路的安装、布置以及调整不当而造成的误差。测量时们应该严格按照说明书的要求进行安装和调试，以便于把装置误差降低到最低限度。

校验误差在校验测量仪表时，由于所使用的标准表本身有附加误差，在校验、鉴定过程中，传递而形成被校验表的附加误差。

49第四十九页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容三、测量结果的精度

准确度反映系统误差对测量值的影响程度。系统误差小，准确度高；系统误差大，准确度低。很显然，准确度是反映对同一被测量进行多次测量时，测量值偏离真值的程度。精密度反映随机误差对测量值的影响程度。随机误差小，精密度高。精密度是反映对同一被测量进行多次测量时，测量值的重复一致程度，或者说测量值分布密集的程度。

精确度综合反映系统误差和随机误差对测量值综合影响的程度。50第五十页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容三者关系在具体的测量实践中，可能会有这样的情况：准确度较高而精密度较低，或者精密度高但欠准确。当然理想的情况是既准确，又精密，即测量结果精确度高。要获得理想的结果，应满足三个方面的条件：性能优良的测量仪表、正确的测量方法和正确细心的测量操作。51第五十一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.3测量误差与测量精度的基本内容

精密度、准确度、精确度的关系示意图52第五十二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日

1.3测量误差与测量精度的基本内容以靶心作为被测量的真值，以靶纸上的子弹着点表示测量结果。（a）上的子弹着点分散而又偏斜，说明该测量所的结果既不精密，也不准确，即精确度很低。（b）上的子弹着点仍然比较分散，但总体而言，大致都围绕靶心，说明测量结果准确但欠精密。（c）上子弹着点密集在一定的区域内，但明显偏向一方，说明测量结果精密度高但准确度差。（d）弹着点相互接近且都围绕靶心，说明测量结果既精密又准确度很高。53第五十三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

测量仪表的分类测量仪表的基本性能指标(或参数)54第五十四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

一、测量仪表的分类按显示记录形式及功能分类：模拟式、数字式、…按工作原理分类：机械式、电子式、气动式、液动式仪表

其它分类方法按用途分有标准仪表、实验室用仪表和工程用仪表等；按使用方法分有固定式和便携式仪表等。

55第五十五页，共七十一页，编辑于2023年，星期日

二、测量仪表的基本性能指标

仪表的测量范围(量程)仪表能够测量X的最大输入量与最小输入量之间的范围称作仪表的测量范围或量程；在数值上等于仪表上的最大值减去仪表的最小值，用lm表示。选用仪表时，首先应对X的大小做初步估计，务必使被测量的值都落在仪表的量程之内，否则，当被测量的值超过仪表的量程，则会导致仪表的损坏，或者不能测得被测量的准确结果；当被测量的值不好估计时，应先选用较大量程的仪表，再逐步减小量程直到合适为止。理想的仪表量程是使被测量X在其满量程值的三分之二左右，这样能有效地提高测量精度。

56第五十六页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

仪表的精度反映测量值接近真值的程度，

仪表的精度规定了仪表的等级范围，是衡量仪表质量好坏的主要指标之一。目前市场上仪表的精度等级序列有0.005、0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等。57第五十七页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

仪表的稳定性稳定度当仪表在稳定的测量状态下，对某一标准量进行测量，间隔一定时间后，再对同一标准量进行测量所得两次测量的示值差，反映了该仪表的稳定度。它是由于仪表中的元件或环节的性能参数的随机性变动、周期性变动和随时间漂移等因素造成的。一般稳定度以示值差与其时间间隔的数值一起表示。

各环境影响系数

由于室温、大气压、振动以及电源电压与频率等的仪表外部状态及工作条件变化对其示值的影响，统称为环境影响，用各环境影响系数来表示。58第五十八页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

仪表的静态特性参数(可计算的)

灵敏度灵敏限线性度变差59第五十九页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

灵敏度反映的是测量仪表对被测量变化的灵敏程度。在稳定的情况下，仪表输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比就称为灵敏度。灵敏度是仪表的静态参数。对一台线性仪表而言，它的灵敏度是常数。一般灵敏度高的仪表，其精度也相应比较高。必须指出仪表的精度要取决于仪表本身的基本误差，而不能单纯地靠提高灵敏度来达到提高精度的目的。60第六十页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

灵敏限

仪表的灵敏限是指能引起仪表输出量变化(如指针发生动作)的被测量的最小(极限)变化量Xmin，又称分辨率。一般情况下灵敏限的数值应不大于仪表测量值中最大示值绝对误差的绝对值的一半。与测量值的单位相同。

61第六十一页，共七十一页，编辑于2023年，星期日线性度线性度表示的是仪表输出量与输入量的实际特性曲线偏离理想特性曲线的程度。无论是模拟式仪表，还是数字式仪表，都希望输出量与输入量是线性关系。这样模拟式仪表的刻度就可做成均匀刻度,而数字式仪表就可不必采用线性化环节。线性刻度的测量仪表往往会由于各种因素的影响，使其实际特性曲线偏离其理论上的线性。线性度是衡量偏离线性程度的指标，用E表示，它以实际特性曲线偏离理论特性曲线的最大值和仪表量程之比的百分数来表示，即：

1.4测量仪表的种类及其基本性能

62第六十二页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

仪表的线性度示意图

63第六十三页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

变差

在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对某被测量进行正、反行程(即逐渐由小到大和逐渐由大到小)测量时发现：同一个被测量所得到的仪表指示值却不相等，二者之间存在差值，如图示。为了描述这种现象，就引入了变差的概念，它指的是在同一被测量值下正、反行程间仪表指示值的差值的最大值与仪表量程之比的百分数，用ε表示，64第六十四页，共七十一页，编辑于2023年，星期日1.4测量仪表的种类及其基本性能

仪表的变差示意图

65第六十五页，共七十