一级注册计量师 计量误差表示与评定

这是一篇关于计量误差表示与评定的思维导图，介绍了测量中示值误差及其相关概念的计算和理解。首先，解释了示值误差（ER或△）的定义，即计量器具（如测量仪器）的示值与相应测量标准提供的量值之差。这一定义同时指出了示值误差是一个有符号有单位的量值，可以表明仪器的示值是大于还是小于标准值。当示值误差为多次测量所得的平均值时，它可作为被校计量器具系统误差的估计值。在误差分析方法上，图片列举了三种主要的方法：比较法、部分法和组合法。比较法是将“计量标准”的值和“被测对象”的值相比较，以找出误差；部分法是将误差分成几部分，然后组合到一起看总误差是多少；组合法则通过不同组合找到误差。

计量误差表示与评定

• 最大允许误差定义
  • 最大允许误差(maximum permissible errors)是给定测量仪器的规程或规范所允许的示值误差的极限值。
  • 它是生产厂规定的测量仪器的技术指标，又称误差限。最大允许误差有上限和下限，通常为对称限，表示时要加“±”号。
    • ★：有不是对称限的例外情况
• 最大允许误差的特点
  • 最大允许误差是由给定测量仪器的规程或规范所允 许的示值误差的极限值。
    • 误差限
  • 有上限、有下限
    • 对称限
      • ±
• 最大允许误差MPE
  • 绝对误差
    • ±0.05V
      • △=±a
  • 相对误差
    • ±0.05%(%或mVV)
    • 绝对误差/相应值
    • 概念
      • 这种形式的最大允许误差等于其绝对误差与相应示值之比，用百分数形式表示
    • 优点
      • 如果用相对误差形式表示最大允许误差，就有利于整个测量范围内的技术指标用统一的百分数形式表示。
  • 引用误差
    • ±0.05%FS(%或mVV)
    • 绝对误差/特定值
      • 特定值：引用值，仪器的量程或标称范围的上限（满刻度值）
    • 概念
      • 这种形式的最大允许误差等于绝对误差与特定值之比，用百分数形式表示。
    • 附注
      • 特定值又称引用值，通常把仪器量程或标称范围的上限（也称满刻度值）作为特定值。
    • 特点
      • 用引用误差的形式表示最大允许误差时，这种最大允许误差通常为不随示值变化而改变的固定数值，意味着仪器的用绝对误差形式表示的最大允许误差也是不随示值变化而改变的固定值；对于测量范围下限非负的仪器，若改用相对误差的形式表示最大允许误差，则越接近测量范围的上限，最大允许误差的绝对值越小。
    • 这种形式的最大允许误差是用绝对误差、相对误差、引用误差几种形式组合起来表示的
    • （1）以绝对误差和相对误差组合的形式表示
      • 例如，一台脉冲产生器的脉宽的技术指标为±(t×10%十0.025ms),这是相对误差与绝对误差的组合。
    • （2）以相对误差和引用误差组合的形式表示
      • 又如，一台数字电压表的技术指标为±(1×10-6×量程十2×10-6×读数)，这是引用误差与相对误差的组合。
    • 注意
      • 注意：用这种组合形式表示最大允许误差时，“±”应在括号外，±(t×10%±0.025ms),±xX10%土0.025ms或10%±0.025ms都是错误的。
        • “±”号在括号外
  • 混合形式误差
    • ±(t×I0%+0.025us)
• 示值误差评定
  • 定义
    • 示值误差D=示值-标准值（ER=MV-TV)
      • 误差=不准的-准的
    • 示值误差是有符号有单位的量值
    • 修正值C=-D
    • 计量器具的示值误差(error of indication)是指计量器具（即测量仪器）的示值与相应测量标准提供的量值之差。在计量检定时，把高一级计量标准所提供的量值作为约定值，也称为标准值，被检计量器具的指示值或标称值也称为示值。
      • 有符号有单位的量值，计量单位与被校计量器具示值的单位相同，可正可负，正号可忽略
  • 计量器具的绝对误差和相对误差计算
    • 绝对误差的计算
      • 算式
        • • 即：误差=不准的-准的
      • 说明
        • ①示值误差是有符号有单位的量值，其计量单位与被校计量器具示值的单位相同，可能是正值，也可能是负值，表明仪器的示值是大于还是小于标准值。
        • ②当示值误差为正值时，正号可以省略。
        • ③当示值误差是多次测量所得测得值的平均值时，示值误差是被校计量器具的系统误差的估计值。
        • ④如果需要对示值进行修正，则修正值 C 由下式计算：C=-△
    • 相对误差的计算
      • 算式
        • • 注意：这个定义本身在学术界有问题，“除以相应示值”说法不准确
      • 误差绝对值较小情况的计算
    • 计量器具的引用误差计算
      • 算式
      • 引用误差特点
        • ①同样有正负号
        • ②也是一个相对量，一般没有单位（即量纲为 1) ，常用百分数表示
        • ③有时也用其他形式表示（如 mΩ/Ω)
  • 比较法
    • “计量标准”的值和“被测对象”的值相比较，之差
  • 部分法
    • 误差分成几部分，然后组合到一起看是多少
  • 组合法
    • 通过不同组合找到误差
• 检定时计量器具合格与否的判据
  • 符合性评定
    • 按照JJF1094一2002《测量仪器特性评定》的规定，对测量仪器特性进行符合性评定
    • 又称合格评定，评定仪器的示值误差是否在最大允许误差范围内
    • 什么是符合性评定
      • 定义
        • 符合性评定又称计量器具（测量仪器）的合格评定，就是评定仪器的示值误差是否在最大允许误差范围内，也就是评定测量仪器是否符合其技术指标的要求，凡符合要求的判为合格。
          • 看示值误差
      • 评定方法
        • 评定的方法是将被检计量器具与相应的计量标准进行技术比较，在检定点上得到被检计量器具的示值误差，再将示值误差与被检计量器具的最大允许误差相比较确定被检计量器具是否合格。
  • 基本要求
    • U95＜1/3 MPEV
      • |△|≤MPEV，判合格
      • |△|>MPEV,判不合格
    • 仲裁检定
      • U95＜l/5 MPEV
        • 可以理解为：这种情况下要求更严格，示值误差的测量不确定度需要更小
    • 注
      • 注：在编写检定规程时，已经对执行规程时示值误差可能的测量不确定度进行过评定，并已验证其能满足检定系统表量值传递的要求，因此依据规程对计量器具进行检定时，由于该规程对检定方法、计量标准、环境条件等已做出明确规定，只要满足规程的要求且被检计量器具处于正常状态，规程要求的各个检定点的示值误差不超过某准确度等级的最大允许误差的要求，就可判定该计量器具符合该准确度等级的要求，不再需要考虑示值误差评定的测量不确定度对符合性评定的影响。
        • 即：依据规程检定时，不需考虑示值误差评定的测量不确定度对符合性评定的影响，默认满足“＜1/3”关系
  • 考虑不确定度后的符合性评定
    • 除检定规程外，对测量仪器示值误差进行评定，需要考虑其测量不确定度的影响
    • |△|≤MPEV-U95，判合格
    • |△|>MPEV+U95，判不合格
    • MPEV-U95<|△|<MPEV+U95,判待定
      • 采用更高准确度等级的计量标准
      • 改善测量条件
      • 增加测量次数和改善测量方法
    • 不对称或单侧允许误差限亦符合上述判定依据