JJF 1094-2002 测量仪器特性评定

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1094—2002

测量仪器特性评定

EvaluationoftheCharacteristiceofMeasuringInstruments

2002-11-04发布2003-02-04实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1094—2002

目录

范围……………………

1(1)

引用文献………………

2(1)

基本术语………………

3(1)

测量仪器特性评定的基本原则………

4(3)

测量仪器特性评定的依据…………

4.1(3)

测量仪器特性评定的形式…………

4.2(3)

测量仪器特性评定的通用方法………

5(4)

示值误差………………………

5.1[](4)

重复性………………

5.2(6)

准确度等级…………

5.3(7)

响应特性……………

5.4(11)

灵敏度………………

5.5(12)

鉴别力阈………………………

5.6[](12)

分辨力………………

5.7(12)

稳定性………………

5.8(13)

漂移…………………

5.9(14)

响应时间…………

5.10(14)

JJF1094—2002

测量仪器特性评定

1范围

本规范规定了测量仪器特性评定的基本原则和通用方法适用于计量仪器实物量

,、

具标准物质测量系统等各类测量仪器计量特性的评定同时适用于计量标准考核中

、、,

计量标准特性的评定

。

2引用文献

通用计量术语及定义

[1]JJF1001—1998《》

测量不确定度的评定与表示

[2]JJF1059—1999《》

测量仪器检查用特性的选择原则

[3]OIML/D15《》

测量仪器的准确度等级

[4]OIML/R34《》

使用本规范时应注意使用上述引用文献的现行有效版本

,。

3基本术语

表述测量仪器的计量特性时应采用国家计量技术规范通用计量

,JJF1001—1998《

术语及定义规定的术语

》。

本规范所使用的术语及定义与通用计量术语及定义一致

JJF1001—1998《》。

测量仪器

3.1measuringinstrument

计量器具

单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具

。

实物量具

3.2materialmeasure

使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具

。

例砝码

:a);

单值或多值带或不带标尺的量器

b)(、);

标准电阻

c);

量块

d);

标准信号发生器

e);

参考物质

f)。

注:这里的给定量亦称为供给量。

测量系统

3.3measuringsystem

组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备

。

例测量半导体材料电导率的装置

:a);

校准体温计的装置

b)。

注:

测量系统可以包含实物量具和化学试剂。

1

1

JJF1094—2002

固定安装着的测量系统称为测量装备。

2

响应特性

3.4responsecharacteristic

在确定条件下激励与对应响应之间的关系

,。

例热电偶的电动势与温度的函数关系

:。

注:

这种关系可以用数学等式、数值表或图表示。

1

当激励按时间函数变化时,传递函数(响应的拉普拉斯变换除以激励的拉普拉斯变换)是响

2

应特性的一种形式。

灵敏度

3.5sensitivity

测量仪器响应的变化除以对应的激励变化

。

注:灵敏度可能与激励值有关。

鉴别力阈

3.6[]discrimination[threshold]

使测量仪器产生未觉察的响应变化的最大激励变化这种激励变化应缓慢而单调地

,

进行

。

注:鉴别力阈可能与例如噪声(内部的或外部的)或摩擦有关,也可能与激励值有关。

显示装置的分辨力

3.7[]resolution[ofadisplayingdevice]

显示装置能有效辨别的最小的示值差

。

注:

对于数字式显示装置,这就是当变化一个末位有效数字时其示值的变化。

1

此概念亦适用于记录式装置。

2

稳定性

3.8stability

测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力

。

注:

若稳定性不是对时间而是对其他量而言,则应该明确说明。

1

稳定性可以用几种方式定量表示,例如:

2

用计量特性变化某个规定的量所经过的时间;

用计量特性经规定的时间所发生的变化。

漂移

3.9drift

测量仪器计量特性的慢变化

。

响应时间

3.10responsetime

激励受到规定突变的瞬间与响应达到并保持其最终稳定值在规定极限内的瞬间

,,

这两者之间的时间间隔

。

测量仪器的准确度

3.11[]accuracy[ofameasuringinstrument]

测量仪器给出接近于真值的响应的能力

。

注:准确度是定性的概念。

准确度等级

3.12accuracyclass

符合一定的计量要求使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别级别

,、。

注:准确度等级通常按约定注以数字或符号,并称为等级指标。

测量仪器的示值误差

3.13[]error[ofindication]ofameasuringinstrument

2

JJF1094—2002

测量仪器示值与对应输入量的真值之差

。

注:

由于真值不能确定,实用上用的是约定真值。

1

此概念主要应用于与参考标准相比较的仪器。

2

就实物量具而言,示值就是赋予它的值。

3

测量仪器的最大允许误差

3.14[]maximumpermissibleerror[ofameasuringinstrument]

对给定的测量仪器规范规程等所允许的误差极限值

,、。

注:有时也称测量仪器的允许误差限。

测量仪器的重复性

3.15[]repeatability[ofameasuringinstrument]

在相同测量条件下重复测量同一个被测量测量仪器提供相近示值的能力

,,。

注:

这些条件包括:相同的测量程序;相同的观测者;在相同条件下使用相同的测量设备;在相

1

同地点;在短时间内重复。

重复性可用示值的分散性定量地表示。

2

4测量仪器特性评定的基本原则

本规范给出了测量仪器特性评定的基本原则测量仪器评定的依据和形式可不限于

,

本规范所规定的内容

。

测量仪器特性评定的依据

4.1

评定测量仪器的特性的项目技术要求和方法必须依据相应的检定规程校准规

、,、

范技术标准仪器说明书以及其他相关的技术文件当评定依据没有给出具体规定

、、。

时可依本规范进行制订必须考虑测量结果不确定度对评定结果的影响

,。。

测量不确定度应依据测量不确定度的评定与表示进行计算

JJF1059—1999《》。

测量仪器特性评定的形式

4.2

对测量仪器特性的评定一般采用型式评价检定及校准三种形式

,、。

型式评价

4.2.1

型式评价是由计量行政部门指定的技术机构依据型式评价大纲对测量仪器新产

,,

品和进口测量仪器样机进行全性能试验对其技术资料进行全面的审查出具型式评价

,,

报告以确定测量仪器是否符合型式批准的计量法制管理要求和技术要求

,。

型式评价的全性能试验是指除了对测量仪器进行一般性检查标准与额定条件下的

、

计量特性进行评定外还进行安全性可靠性与寿命试验以及电磁干扰模拟贮存

,、,、、

运输等环境下的适应性试验

。

检定

4.2.2

检定是依照检定规程的要求通过具体的操作确定测量仪器的计量特性确定其

,,,

是否符合法定要求并出具证书或加盖印记以判断其是否合格

,。

按照我国计量法的规定计量检定分为强制检定和非强制检定两类都属于法制检

,,

定

。

校准

4.2.3

校准是依据校准规范或校准方法为确定测量仪器所指示的量值与对应的由标准所

,

3

JJF1094—2002

复现的量值之间关系的一组操作校准的结果记录在校准证书或校准报告中也可用校

。,

准因数或校准曲线等形式表示

。

校准证书或校准报告一般要给出测量结果不确定度

。

5测量仪器特性评定的通用方法

本规范给出测量仪器计量特性评定的通用方法具体测量仪器计量特性的评定项

,

目可能并不包括本规范给出的所有特性也可能不限于本规范所给出的特性和评定方

,,

法

。

示值误差

5.1[]

测量仪器示值误差的评定方法

5.1.1

比较法

5.1.1.1

在规定的条件下由提供约定真值的测量标准对被评定的测量仪器进行一定次数的

,

测量或比较有的情况下则是被评定测量仪器对给定的测量标准进行一定次数的测量

,。

被评定测量仪器示值与测量标准提供的约定真值之差为示值误差

。

例电子计数式转速表的示值误差是由转速表对一定转速输出的标准转速装置

1:,

进行次测量由转速表示值的平均值和标准转速装置转速的标称值之差得出

10,。

例三坐标测量机的示值误差是采用双频激光干涉仪对其产生的一定位移进行

2:,

次测量由三坐标测量机的示值减去双频激光干涉仪测量结果的平均值而得到

2,。

分部法

5.1.1.2

根据被评定测量仪器的测量原理结构通过分析和试验得到影响测量仪器示值误

、,

差的参量再对各个参量进行评定并加以综合得出被评定测量仪器示值误差的控制范

,,

围

。

通常在不具备上级计量标准的情况下采用分部测量法

。

由于认识的局限性对被测量仪器影响参量的分析可能不全面和不彻底

,。

例静重式基准测力机是通过对加荷的各个砝码和吊挂部分质量的测量分析

1:,,

当地的重力加速度和空气浮力等因素得出基准测力机示值误差的范围

,。

例邵氏橡胶硬度计的检定由于尚不存在邵氏橡胶硬度基准机和标准硬度块

2:,,

所以是通过测量其试验力压针几何尺寸和伸出量压入量的测量指示机构等指标并

、、,

判定这些指标是否达到一定允差的要求从而评定硬度计示值误差是否处于规定的控制

,

范围内

。

组合法

5.1.1.3

把被评定一台或多台测量仪器的多个示值用不同方式组合起来得到被测量之间

,,

以及被测量与给定的约定真值之间的函数关系并列成若干方程式然后用最小二乘法

,,

求出仪器示值的实际值或示值误差

。

在这里约定真值是高等级或同等级测量标准器复现的量值也可以是物理常量

,,。

例用组合法检定标准电阻被检定的一组电阻和已知标准电阻具有同一标称

1:,

值将被检定标准电阻分别和已知标准电阻互相比较被检定标准电阻之间也互相比

。,

较列出一组方程用最小二乘法计算出被检定标准电阻的测量结果

,,。

4

JJF1094—2002

例正多面棱体和多齿分度台的检定采用全组合常角法即利用圆周角准确地

2:,,

等于的原理得出正多面棱体和多齿分度台的误差

2πrad,。

测量仪器的示值误差表示的三种主要形式

5.1.2

绝对误差

5.1.2.1

示值误差可用绝对误差表示为

Δxx

=-s(1)

式中Δ用绝对误差表示的测量仪器示值误差

:———;

x被评定测量仪器的示值

———;

x测量标准复现的量值即约定真值

s———,。

例某被评定电阻的标称值为用标准电阻电桥来校准该被评定电阻

:1.0000Ω,,

所得的测量结果为则该被评定电阻的绝对误差为

1.0019Ω,()

1.0000Ω-1.0019Ω=-0.0019Ω

作为评定结果可以给出该被评定电阻的实际值为