测量仪器的标尺范围和工作条件

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1、第八讲测量仪器的标尺、范围和工作条件讲授人：金华彰    　测量仪器为了显示(指示)、记录被测量值，通常均带有显示装置，带有标尺，并具有不同的示值范围、标称范围和测量范围，及其规定的工作条件。    一、示值、标称值、显示(指示)装置    测量仪器的示值就是指“测量仪器所给出量的值”(见JJF1001-1998《通用计量术语及定义》规范5.2条，以下简称条款)，即测量仪器所显示(或指示)的量值。这个量值可以是被测量值，也可以是为了用于计算被测量之值的其它量值。如显示(指示)装置上所标注的单位是被测量单位，则示值可直接从显示(指示)装置上读得，这称为直接示值；

2、有的要乘以仪器常数后才能得到测量仪器的示值(如万用表、多量程电压表)，仪器常数是指“为给出被测量的指示值或用于计算被测量量的指示值，必须与测量仪器直接示值相乘的系数”(7.8条)；有的其示值将通过换算才能得到被测量值，所显示(指示)的量值并不直接显示被测量值的大小。可见测量仪器所给出的量的值，这个“量”是指显示(指示)的量值，并不都是指被测量值。对于模拟式测量仪器而言，示值的概念也适用于相邻标尺标记间的内插估计值，作为记录式测量仪器，则记录装置的记录主体(如笔头)的位置所对应的量值就是示值。    标称值是指“测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，该值为圆整

3、值或近似值”(7.3条)。通常这是对实物量具而言，以固定形态复现或提供给定量的那个值。这个值经修约取整，往往是通过标准器对比所确定的量值的近似值。它可以表明实物量具的特性或指导其使用。例如标在标准电阻上的量值100Ω，标在砝码上的量值10g，标在单刻度量杯上的量值1L，标在量块上的量值100mm，该标称值就是实物量具本身所复现的量值。示值的概念是广义的，对于实物量具而言，示值就是它所标出的值，即标称值。但这二者仍是有区别的，示值是指测量仪器所显示(或指示)的量值，标称值是指测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，示值的概念如应用于量具，则量具的标称值就是示值。

4、在标称值定义上指出在“测量仪器上……”，而没有单指实物量具，这说明标称值的概念也具有广义性，测量仪器上所标记的量值也就是标称值。    显示(指示)装置是指“测量仪器显示示值的部件”(6.13条)。上面所说的示值就是通过测量仪器的显示(指示)装置来提供的。显示(指示)装置是测量仪器的重要组成部份，它通常位于测量仪器的输出端。显示装置和指示装置是同义词，但严格讲，这二者是有差异的，指示装置是显示的一种方式，指示装置通常具有指示器，可以用指针刻度等进行显示，也可以用数字进行显示，而某些复杂的信号则要靠文字、图形和图象来显示，甚至应用计算机可以借助屏幕直接进行显示，

5、以供人观察分析，因此显示装置具有广义性。测量仪器上应用的多数仍是指示装置。    指示装置提供示值的方式通常有三种:可以分为模拟式、数字式、半数字式。模拟式指示装置提供模拟示值，即通常带有标尺和指示器，将被测量变换为长度或角度量值进行显示。数字式指示装置提供数字示值，即它把模拟量转换为以脉冲信号的频率或时间间隔形式出现的数字量，然后用电子计数器计数并进行显示。半数字式指示装置是以上两种的综合，即除末位数为模拟示值外，其它均为数字化示值，它通过由末位有效数字的连续移动进行内插的数字式指示，或通过由标尺和指示器辅助读数的数字或指示提供半数字示值。    显示(指示

6、)装置这个术语也包括实物量具的指示器或定位装置(如可变的电阻箱转盘)。但应注意，并不是所有的测量仪器都带有显示装置，例如有时实物量具用其标称值作为其示值，如量块、标准电阻、砝码等，这种不能作为是显示装置，因为它不存在显示示值的部件。    “提供示值记录的测量仪器部件”(6.14条)称为记录装置。记录装置是测量仪器输出部分中提供示值记录的一套部件。通常记录式测量仪器带有这一功能，它可以通过记录装置把量值记录下来。例如广泛应用于温度测量的配热电偶的自动电子电位差计，或配热电阻的自动电子平衡电桥，具有圆图或长图形的记录纸、记录笔和传动机构组成的记录装置，具有单点或

7、多点记录，也具有连续的离散记录。在工业生产中工艺参数的自动控制调节、进行连续动态测量、或随着不同时间工序参数进行动态变化等测量活动中，应用记录装置则更为必要。    二、测量仪器的标尺    标尺是测量仪器显示装置的重要组成部分，测量仪器的示值将从标尺上得到，标尺的特性及其读取示值的能力将直接影响到测量仪器的准确度和可靠性。    1.标尺    测量仪器的标尺是指“测量仪器显示装置的部件，由一组有序的带有数码的标记构成”(6.18条)。标尺是测量仪器显示装置中的一个部件，它由一组有序的带有数码的标尺标记所构成。通常标尺标记在不同的相应间隔标有数字，标注的数字

8、可以是用被测量单位的，也可以是用其他单