确定物理量的量值及其变化

确定物理量的量值及其变化

确定物理量的量值及其变化是仪器校准工作的核心任务，需系统开展仪器校准测量活动。仪器校准需通过仪器校准精密测量，获取仪器校准物理量值。仪器校准要监测仪器校准量值变化，分析仪器校准波动规律。仪器校准需建立仪器校准测量模型，描述仪器校准量值关系。仪器校准要评估仪器校准测量不确定度，量化仪器校准结果可靠性。仪器校准需控制仪器校准影响因素，保证仪器校准数据准确。仪器校准要记录仪器校准变化过程，实现仪器校准全程可溯。仪器校准量值确定能提升仪器校准测量质量，为仪器校准科学决策提供仪器校准数据支撑。

计量工作中，必须首先明确工作目的。是确定物理量的量值及其变化，还是确定测量仪器的误差？如频率计量工作者，第一类工作是检定频率计，这就要把它孤立起来，不得在表征量中参杂信号源变化的因素。第二类工作是测量晶振或其他信源的频率及其稳定度，这时又不得把测量仪器的误差掺和进来。不确定度论不区分这两种截然不同的测量目的。

确定物理量的量值及其变化是计量工作的基础任务，需要明确区分测量目的。确定物理量的量值及其变化的工作分类：第一类工作确定仪器误差，第二类工作测量物理量值。确定物理量的量值及其变化的测量隔离：检定仪器时需隔离其他因素影响。确定物理量的量值及其变化的测量要求：测量物理量时需排除仪器误差。确定物理量的量值及其变化的频率计量：以频率计量为例说明差异。确定物理量的量值及其变化的检定要求：检定频率计需孤立仪器本身。确定物理量的量值及其变化的测量方法：测量信源频率需避免仪器误差干扰。确定物理量的量值及其变化的理论局限：不确定度论未区分这两类测量。确定物理量的量值及其变化的实践意义：对实际工作具有重要指导意义。确定物理量的量值及其变化的误差控制：需要分别控制不同误差源。确定物理量的量值及其变化的方法选择：根据目的选择合适方法。确定物理量的量值及其变化的测量设计：需要科学设计测量方案。确定物理量的量值及其变化的数据处理：采用适当数据处理方法。确定物理量的量值及其变化的结果评估：正确评估测量结果。确定物理量的量值及其变化的规范要求：遵循相关规范标准。确定物理量的量值及其变化的准确保证：确保测量结果准确可靠。确定物理量的量值及其变化的规范操作：严格按照规范操作。确定物理量的量值及其变化的专业要求：需要专业知识支持。确定物理量的量值及其变化的仪器要求：使用合适测量仪器。确定物理量的量值及其变化的环境控制：控制测量环境条件。确定物理量的量值及其变化的质量控制：实施全面质量控制。确定物理量的量值及其变化的持续改进：不断改进测量方法。通过明确测量目的，可以有效提高计量工作的准确性和可靠性。

测量计量是人们有目的的行为。进行测量计量时要根据目的选用规格满足要求的仪器或标准。有人说，计量人员都有这个训练，谁不知道该根据需要选用仪器。我说：不确定度论者，就不知道选用仪器。请看不确定度表示样板的温度测量的例子，GUM的测量温度的例子，就是不选仪器的。

测量目的不清必然导致测量结果的用途不清。不确定度表示样板的温度测量的例子和那最高权威的GUM测量温度的例子（叶书47页），就是不知道测量结果干什么用。判断温度计的合格性吗？不是。判断恒温器的合格性吗？不是。正是：拉过来就测，测了就评，管它干什么用。

1. 首先看你的设备的校准不确定度是否小于允收限的1/3，如果是，则不用考虑设备的测量不确定度，如果不是则在评估的过程中还需要考虑其测量不确定度。

2. 现在你的允收是4.6+/- 0.25V,5V的偏差是-0.1003V，如果不确定度足够下，则4.6-0.1003>4.35V可以接受该设备，如果不确定度叫高，则4.6-0.1003-MU>4.35V可以接受，反之不可接受。

3.建议对使用条件进行设备校准，如你的案例建议直接仪器校准设备的4.6V更为合理

这里应该先分清几个概念：仪表的准确度等级和工艺技术要求指标的关系。

1、万用表的5V处的允许误差为±0.0022V（并非为该表的准确度等级），其误差等级为万分之一，

2、工艺技术要求为4.35V-4.85V，即：4.6±0.25V，其误差等级范围为1%，

可见前者准确度等级远高于后者，所以，可以直接按测量结果进行判定。应该说其选择的万用表等级过高，如果按1/3-1/10原则进行选择，可取 0.25的1/3-1/10（根据质量要求高低确定）。

如果5V处的允许误差为 ± 0.22V，则此时应考虑4.35V-4.85V2个临界值的修正问题。

此处又引发了校准点的选择问题，如果我们直接选择4.35V和4.85V2个临界值进行校准，获得此处的允差值，可以直接进行修正，方便了使用。

如果产品电压为4.35-4.85V为符合要求，控制限T＝4.85-4.35V=0.50V。根据测量能力指数Mcp＝T/(3U1)，则U1＝T/(3Mcp)（U1为测量设备示值误差引入的不确定度，其大小近似等于示值误差）。

根据原国家计量局推荐的测量能力指数，满足一般检验的基本要求时Mcp＝1.5——2.0，则：

U1＝T/(3Mcp)＝0.50/(4.5——6.0)＝(0.1111——0.0833)V

现在标准5V时，万用表的示值为：4.8997V，示值误差为——0.1113V，其绝对值大于0.1111V，如果按控制级别为0.01（保留小数点后2位），其应该符合要求，如果按控制级别为0.0001（保留小数点后4位），其应该不符合要求，不能满足该产品的质量检验工作要求，应该更换万用表。

该例中被测对象的控制范围是4.35-4.85，即控制限为：4.85-4.35=0.50，允许误差为：0.50/2=±0.25，即相当于4.60±0.25，该处相对误差0.25/4.60≈5.4%，使用的万用表示值误差是0.1113，万用表相对误差为0.1113/5≈2.2%。因为测量设备的允许误差要≤被测对象允许误差的1/3，所以：3×2.2%＝6.6%＞5.4%，故不能满足需要，所以最好还是换个高一个准确度等级的万用表来测量这个产品。

针对这个问题前几天刚咨询过广东省检的校准高工还有602广电所的人员，如果以0.5为误差那么意思是以4.6为中心点，4.35-4.85是上下限的最大误差，那么如果产品偏下线或偏上线时也以0.5为误差就会出现产品会被误判的现象，所以这样定是不合适的，但他也说了因为产品是以绝对控制范围即：4.35-4.85,没有对上下限设定一个控制线，所以还没想到更好的办法来定这个。