二、测量仪器的计量特性
测量仪器的计量特性是指其影响测量结果的一些明显特征,其中包括测量范围、偏移、重复性、稳定性、分辨力、鉴别力〔阈〕和示值误差等。为了达到测量的预定要求,测量仪器必须具有符合规范要求的计量学特性。
确定测量仪器的特性,并签发关于其法定地位的官方文件,称为测量仪器控制。这种控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项:
--型式批准;
--检定;
--检验。
这些工作的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。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。所谓型式,是指某一种测量仪器的样机及(或)它的技术文件(例如:图纸、设计资料等),实质上就是该种测量仪器的结构、技术条件和所表现出来的性能。
检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。检验是对使用中测量仪器进行监督的重要手段,其内容包括检查测量仪器的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后测量仪器是否遭到明显改动,以及其误差是否超过使用中最大允许误差等。
(一)标称范围、量程和测量范围
测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围,称为标称范围。此时的示值范围是与测量仪器的整体相联系的,是指标尺所指示的被测量值可得到的范围。标称范围通常以被测量的单位表示,而不管标尺上所标的单位是什么。例如:一台万用表,把操纵器件调到×10一挡,其标尺上、下限的数码为0~10,则其标称范围为(0~100)V。标称范围一般用上限和下限说明,例如:(100~200)℃。当下限(即最小值)为零时,标称范围一般只用其上限(即最大值)来表示,例如:(0~100)v的电压表,其标称范围可表示为100V。
标称范围的上限与下限之差的绝对值,称为量程。例如:某温度计的标称范围为(-30~80)℃,则其量程为|80-(-30)|℃=110℃;某电压表的标称范围为100V,则其量程为|100-0|V=100V。
测量范围,也称为工作范围,是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围。在这一规定的测量范围内使用,测量仪器的示值误差必处在允许极限内;而若超出测量范围使用,示值误差就将超出允许极限。换言之,测量范围就是在正常工作条件下,能确保测量仪器规定准确度的被测量值的范围。
有些测量仪器的测量范围与其标称范围相同,例如体温计、电流表、压力表、密度计等。而有的测量仪器处在下限时的相对误差会急剧增大,例如地秤,这时应规定一个能确保其示值误差处在规定极限内的示值范围作为测量范围。可见,测量范围总是等于或小于标称范围。