2024年4月1日发(作者:)

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;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。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,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)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