第8课时 第二章 第四节 测量仪器及其特性(1)

知识点二、测量仪器的特性（一）示值、示值区间、标称量值、标称示值区间、标称示值区间的量程和测量区间(二)测量仪器的计量特性1、测量系统的灵敏度灵敏度是指“测量系统的示值变化除以相应的被测量值变化所得的商”。

灵敏度是反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值(输出)变化的程度。

它用被观察变量的增量即响应(输出量)与相应被测量的增量即激励（输入量）之商来表示。

如被测量变化很小，而引起的示值（输出量）改变很大，则该测量仪器的灵敏度就高。

对于线性测量仪器来说，其灵敏度s为：式中的k叫传递系数，当响应y与激励x是同一种变量时，又叫放大系数。

对于非线性的测量仪器，则灵敏度表示为：这时灵敏度随激励变化而变化，它是一个变量，它与激励值有关。

在某些情况下，使用下式表示相对灵敏度式中，x为激励即输入的被测量值。

灵敏度可能与被测量的增量即激励值有关，被测量值的变化必须大于分辨力。

灵敏度是测量仪器中一个十分重要的计量特性。

但有时灵敏度并不是越高越好，为了方便计数，使示值处于稳定，还需要特意地降低灵敏度。

例题：有两台检流计，a台输入1ma光标移动10格，b台输入1ma光标移动20格，则a台检流计的灵敏度比b台检流计的灵敏度____。

a.高b. 低c. 相近d.相同答案：b解析：灵敏度是反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值(输出)变化的程度。

用被观察变量的增量与相应被测量的增量之商来表示。

如被测量变化很小，而引起的示值（输出量）改变很大，则该测量仪器的灵敏度就高。

对于线性测量仪器来说，其灵敏度s为2．鉴别阈鉴别力又称阈值，是指“引起相应示值不可检测到变化的被测量值的最大变化”。

它是指当测量仪器在某一示值给予一定的输入，这种激励变化缓慢从单方向逐步增加，当测量仪器的输出产生有可觉察的响应变化时，此输入的激励变化称为鉴别力，同样可在反行程进行。

例如，在一台天平的指针产生可觉察位移的最小负荷变化为1omg，则此天平的鉴别力（阈）为1omg；如一台电子电位差计，当同一行程方向输入量缓慢改变到0.04mv时，指针产生了可察觉的变化，则其鉴别力（阈）为0.04mv。

测量仪器使用说明一、前言：测量仪器是用来测量物理量或者物体特性的装置。

它可以用来观测并测量各种物体的长度、重量、温度、压力、速度等物理量。

测量仪器在科学研究、工程实践、军事检测等领域中有着广泛的应用。

本文将介绍一些常见的测量仪器的使用方法和技巧。

二、常见测量仪器：1.尺子：尺子是最基础也是最常用的测量工具之一、使用尺子时，需要将尺子的起始端对齐被测物体的起始位置，然后读取尺子的刻度值。

注意，在读取尺子的刻度时，应当与眼睛垂直看尺子，以避免因视觉错觉而导致的误差。

2.钢尺：钢尺通常用于测量较大长度的物体。

使用钢尺时，将钢尺端部与被测物体的端部对齐，然后将钢尺平放在被测物体上，读取钢尺上与被测物体相接触的刻度值。

3.温度计：温度计是用来测量物体温度的仪器。

使用温度计时，首先将温度计放置在待测物体或环境中一段时间，使其与环境温度达到平衡。

然后读取温度计上的温度值。

注意，在读取温度值时，应当将视线放置在液体或数字上，并避免外界光线的干扰。

4.衡器：衡器用于测量物体的质量或重量。

使用衡器时，首先将待测物体放置在衡器的盘中，然后调整衡器上的杆或丝，使其平衡。

最后读取刻度盘上的数值，即为待测物体的质量。

5.速度计：速度计通常用于测量物体的速度。

使用速度计时，将速度计与被测物体相连或放置在被测物体附近，然后启动速度计并记录运动时间。

最后根据速度计的显示，计算出被测物体的速度。

三、使用测量仪器的注意事项：1.选择适当的仪器：在选择测量仪器时，应根据测量的物理量和测量范围来选择。

不同的测量仪器有着不同的精度和测量范围。

因此，应根据实际需求选择合适的测量仪器。

2.保持仪器的良好状态：测量仪器应保持干燥、清洁和无损坏。

在使用仪器之前，应检查仪器是否损坏，以免影响测量结果。

3.注意测量环境：不同的测量仪器对测量环境有着不同的要求。

在使用测量仪器时，应根据仪器的说明书要求选择适当的环境，并尽量避免有干扰因素存在的环境。

4.合理使用测量范围：测量仪器都有其测量范围。

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。

第四节测量仪器及其特性测量仪器及其特性1.测量仪器（计量器具）2.测量仪器的特征知识点一：测量仪器（计量器具）（一）测量仪器及其作用1．测量仪器的概念（特点）测量仪器又称计量器具，是指“单独或与一个或多个辅助设备组合，用于进行测量的装置。

”。

它是用来测量并能得到被测对象量值的一种技术工具或装置。

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，特别是测量仪器的准确度必须符合规定要求。

例题：单独地或同辅助设备一起用以进行测量的器具在计量学术语中称为____。

a．测量仪器b . 测量链c．计量器具d．测量传感器答案：ac2、测量仪器的特点(1)用于测量，目的是为了获得被测对象量值的大小。

(2)具有多种形式，它可以单独地或连同辅助设备一起使用。

(3)测量仪器本身是一种器具或一种技术装置，是一种实物。

测量仪器是用于测量目的的所有器具或装置的统称，我国习惯统称为计量器具。

3．测量仪器的作用（1）测量是为了获得被测量值的大小，而得到被测量值的大小是通过计量器具来实现的，所以计量器具是人们从事测量获得测量结果的重要手段和工具，它是测量的基础，是从事测量的重要条件。

（2）计量器具又是复现单位、实现量值传递和量值溯源的重要手段。

为实现计量单位统一和量值的准确可靠，必须建立相应的计量基准、计量标准和工作用计量器具；并通过检定和校准来实现测量的统一，实现测量的准确性、一致性，这一任务正是通过各级计量器具进行量值的传递和溯源来完成的。

（3）计量器具又是实施计量法制管理的重要工具和手段。

国家计量法规对用于贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测四个方面且列入强检目录的工作计量器具实施强制检定，这些强检计量器具既是实施法制管理的对象，又是为维护国家和人民利益提供服务的重要手段，正是通过这些计量器具量值的准确可靠，使广大人民群众免受不准确、不诚实测量带来的危害。

（4）计量器具又是开展科学研究、从事生产活动不可缺少的重要工具和手段。

一、思考题1．什么是测量仪器?答：测量仪器又称计量器具，是指“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”。

2．测量仪器按结构和功能是如何分类的?答：按结构和功能特点测量仪器可以分为以下几类：（1）指示式或显示式测量仪器（2）记录式测量仪器（3）累计式测量仪器（4）积分式测量仪器（5）模拟式测量仪器或模拟式指示仪器（6）数字式测量仪器或数字式指示仪器3．实物量具有何特点?答：实物量具的特点是：(1)本身直接复现或提供了单位量值，即实物量具的示值(标称值)复现了单位量值，如量块、线纹尺本身就复现了长度单位量值；(2)在结构上一般没有测量机构，如砝码、标准电阻，它只是复现单位量值的一个实物；(3)由于没有测量机构，在一般情况下，如果不依赖其他配套的测量仪器，就不能直接测量出被测量值，如砝码要用天平、量块要配用干涉仪、光学计。

因此，实物量具往往是一种被动式测量仪器。

4．测量系统有何特点?答：测量系统是由各种测量仪器连同辅助设备组装起来的，有时也可以随时拆卸，形成固定安装的测量系统。

5．测量设备有何特点?答：(1)概念的广泛性；(2)内容的扩展性；(3)测量设备包括硬件和软件。

6．敏感器、检测器和传感器的区别是什么?答：它们的概念不同。

传感器是提供与输入量有确定关系的输出量的器件；检测器是用于指示某个现象的存在而不必提供有关量值的器件或物质；敏感器是直接受被测量作用，能接受被测量信息的一个元件。

7．测量链的特点是什么?答：测量链是测量仪器或测量系统从测量信号输入到输出所形成的一个通道，这一通道由一系列单元组成。

如由传声器、衰减器、滤波器、放大器和电压表组成的电声测量链；如一个压力表的机械测量链，由波登管、机械传动系统和刻度盘构成。

8．示值范围、标称范围、测量范围、量程的区别是什么?答：要注意正确区别示值范围、标称范围、测量范围和量程的概念。

示值范围是指测量标尺或显示装置所能指示的范围，可用标在标尺或显示器上的单位表示；标称范围是对测点整体而言的，通常用被测量的单位表示；测量范围是指能保证规定准确度，满足示值误差在规定极限内，可用于测量的量值范围；量程是指“标称范围上限值和下限值之差的模”。