仪器仪表相关知识

仪器仪表相关产品包括：温度仪表，流量仪表，压力仪表，机械仪表（称重，转速，测厚），液位仪表，料位仪表，显示仪表，有纸/无纸记录仪，分析仪表，校验仪表等。
　　仪器功能在于物理、化学或生物的方法，获取被检测对象运动或变化的信息。在科学仪器中，这种信息往往是物质运动的量化表现，这种探测的物质手段现时常称之为传感器。
　　人们将如此所获得的信息（信息获取）通过仪器机制或计算机进行选择转换或分析计算（信息转换和处理），使其成为易于人们阅读和识别表达（信息的显示、转换和运用）的量化形式，或进一步信号化、图像化，通过显示系统，以利观测、入库存档或直接进入自动化智能化运转控制系统。谈到信息技术所包括的内容，重要的意义在于仪器仪表作为信息的源头，主要是传感器。现代仪器发展的一个主要趋势是组合化，仪器中信息处理、转换、存储、显示等都与信息技术直接相通。唯独传感器是千变万化的，有大有小，从最简单到最复杂，多种多样。例如温度探头可小如针尖，而基本粒子的探测系统—加速器可大到公里级。在今天信息技术昌盛的时代，仪器的功能更多地体现在探测元件——传感器方面。

仪器仪表名称
能特性 performance characteristic
确定仪器仪表功能和能力的有关参数及其定量的表述。
参比性能特性 reference performance characteristic
在参比工作条件下达到的性能特性。
范围 range
由上、下限所限定的一个量的区间。
注："范围"通常加修饰语。例如：测量范围，标度范围。它可适用于被测量或工作条件等。
测量范围 measuring range
按规定准（精）确度进行测量的被测量的范围。
测量范围下限值 measuring range lower limit
按规定准（精）确度进行测量的被测量的最小值。
测量范围上限值 measuring range higher limit
按规定准（精）确度进行测量的被测量的最大值。
量程 span
范围上限值与下限值的代数差。例如：范围为-20℃至100℃时，量程为120℃。
标度 scale
构成指示装置一部分的一组有序的标度标记以及所有有关的数字。
标度范围 scale range
由标度始点值和终点值所限度的范围。
标度标记 scale mark
指示装置上对应于一个或多个确定的被测量值的标度线或其它标记。
注：对于数字示值，数字本身等效于标度标记。
零[标度]标记 zero scale mark
同义词：零标度线。
标度盘（板）上标有"零"数字的标度标记或标度线。
标度分格 scale division
任何两个相邻标度标记之间的标度部分。
标度分格值 value of scale division
又称格值。
标度中对应两相邻标度标记的被测量值之差。
标度分格间距 scale spacing, length of a scale division
沿着表示标度长度的同一线段上所测得的任何两个相邻标度标记中心线之间的距离。
标度长度 scale length
在给定的标度上，通过所有最短标记中点的线段在始末标度标记之间的长度。
注：此线段可以是实在的或假想的曲线或直线。
标度始点值 minimum scale value
标度始点标记所对应的被测量值。
标度终点值 maximum scale value
标度终点标记所对应的被测量值。
标度数字 scale numbering
标在标度上的整组数字，它对应于标度标记所确定的被测量值，或只表示标度标记的数字顺序。
线性标度 linear scale
标度中各分格间距与对应的分格值呈常数比例关系的标度。
注：标度分格间距为常数的线性标度称为规则标度。
非线性标度 nonlinear scale
标度中各标度分格间距与对应的分格值呈非常数比例关系的标度。
注：某些非线性标度有专门的名称，例如对数标度、平方律标度。
抑零标度 suppressed-zero scale
标度范围内不包含与被测量零值相对应的标度值的标度。例如：医用温度计的标度。
扩展标度 expanded scale
标度范围内，不成比例的扩展部分占了大部分标度长度的标度。
测量仪器仪表的零位 zero of a measuring instrument
当测量仪器仪表工作所需的任何辅助能源都接通和被测量值为零时，仪器仪表的直接示值。
注：①在测量仪器仪表使用辅助电源的情况下，此术语通常称为"电零位"。
②当仪器仪表的任何辅助能源都切断而未工作时，经常采用"机械零位"这个术语。
仪器仪表常数 instrument constant
为求得测量仪器仪表的示值，必须对直接示值相乘的一个系数。
注：当直接示值等于被测量值时，测量仪器仪表的常数为1。
特性曲线 characteristic curve
表明仪器仪表输出量稳态值与一个输入量之间（其它输入量均保持为规定的恒定值）函数关系的曲线。
在规定特性曲线 specified characteristic curve
在规定条件下，表明仪器仪表应有的输出量稳态值与一个输入量之间函数关系的曲线。
调整 adjustment
为使仪器仪表处于正常工作状态和消除偏差以适合于使用所进行的操作。
用户调整 user adjustment
允许用户进行的调整。
校准 calibration
在规定条件下，为确立测量仪器仪表或测量系统的示值或实物量具所体现的值与被测量相对应的已知值之间关系的操作。
校准曲线 calibration curve
在规定条件下，表示被测量值与仪器仪表实际测得值之间关系的曲线。
校准循环 calibration cycle
仪器仪表校准范围极限间的上行校准曲线和下行校准曲线的组合。
校准表格 calibration table
表示校准曲线的数据表格形式。
溯源性 traceability
测量结果可以通过连续的比较链将其与适当的标准器（通常是国际标准器或国家标准器）联系起来的一种特性。
灵敏度 sensitivity
仪器仪表的输出变化值除以相应的输入变化值。
准（精）确度 accuracy
仪器仪表的示值与被测量[约定]真值的一致程度。
准（精）确度等级 accuracy class
仪器仪表按准（精）确度高低分成的等级。
误差极限 limits of error
同义词：最大允许误差 maximum permissible error
由标准、技术规范等所规定的仪器仪表误差的极限。
基本误差 intrinsic error
又称固有误差。
在参比条件下仪器仪表的示值误差。
一致性 conformity
标准曲线与规定特性曲线（例如：直线、对数曲线、抛物线等）的一致程度。
注：一致性分为独立一致性、端基一致性和案基一致性。当仅称一致性时，是指独立一致性。
独立一致性 independent conformity
通过调整将校准曲线接近规定特性曲线，使最大偏差为最小时的一致程度。
端基一致性 terminal-based conformity
通过高速将校准曲线接近规定特性曲线，使两曲线的范围上限值和下限值分别重合时的一致程度。
零基一致性 zero-based conformity
通过调整将校准曲线接近规定的特性曲线，使两曲线的范围下限值重合且最大的正偏差和负偏差相等时的一致程度。
一致性误差 conformity error
校准曲线和规定特性曲线之间的最大偏差。
注：①一致性误差分为独立一致性误差、端基一致性误差和零基一致性误差，当仅称一致性误差，是指独立一致性误差。
②一致性误差通常以量程的百分数表示。
线性度 linearity
校准曲线与规定直线的一致程度。
注：线性度分为独立线性度、端基线性度和零基线性度。当仅称线性度时，是指独立线性度。
独立线性度 independent linearity
通过高速将校准曲线接近规定直线，使最大偏差为最小时的一致程度。
端基线性度 terminal-based linearity
通过调整将校准曲线接近规定直线，使两者的范围上限值和下限值分别重合时的一致程度。
零基线性度 zero-based linearity
通过调整将校准曲线接近规定直线，使两者的范围下限值重合且最大的正偏差和负偏差相等时的一致程度。
线性度误差 linearity error
校准曲线与规定直线之间的最大偏差。
注：①线性度误差分为独立线性度误差，端基线性度误差和零基线性度误差。当仅称线性度误差时，是指独立线性度误差。
②线性度误差通常以量程的百分数表示。
死区 dead band
不致引起仪器仪表输出有任何可觉察变化的最大输入变化区间。
鉴别力 discrimination
仪器仪表对输入值微小变化的响应能力。
鉴别力阈 discrimination threshold
使仪器仪表产生一个可觉察变化响应的最小输入变化。例如：使天平指针产生可见位移的最小责载变化为90mg时，则天平鉴别力阈是90mg。
分辨力 resolution
仪器仪表指示装置可有意义地辨别被指示量两紧邻值的能力。
稳定性 stability
在规定的工作条件下，仪器仪表性能特性在规定时间内保持不变的能力。
漂移 drift
仪器仪表输入--输出特性随时间的慢变化。
点漂 point drift
在规定的工作条件下，对应一个恒定的输入在规定的时间内的输出变化。
零点漂移 zero drift
简称零漂
范围下限值上的点漂。当下限值不为零值时亦称为始点漂移。
重复性 repeability
在同一工作条件下，仪器仪表对同一输入值按同一方向连续多次测量的输出值间的相互一致程度。
注：重复性应不包括回差、漂移。
重复性误差 repeatability error
在全测量范围内和同一工作条件下，从同方向对同一输入值进行多次连续测量所获得的随机误差。
量程误差 span error
在参比工作条件下，实际输出量程与规定输出量程之差。通常以规定输出量程的百分数表示。
量程迁移（偏移） span shift
由于某些影响量引起的输出量程的变化。
零点误差 zero error
在参比工作条件下，当输入处于范围下限值时实际输出值与规定输出范围下限值之差。当下限值不为零值时，亦称为始点误差。
零点迁移（偏移） zero shift
当输入处于范围下限值时，由于某些影响量引起的输出值的变化。当下限值不为零值时，亦称为始点迁移（偏移）。
示值误差 error of indication
仪器仪表的示值减去被测量的[约定]真值。
引用误差 fiducial error
仪器仪表的示值误差除以规定值。
注：这一规定值常称为引用值，例如：它可以是仪器仪表的量程或范围上限值等。
采样 sampling
以一定时间间隔对被测量进行取值的过程。
采样[速]率 sampling rate
对被测量进行采样的频率，即单位时间的采样次数。
采样时间 sampling time
采样过程中检出被测量的时间。
扫描速率 scan rate
对一系列模拟输入通道的采样[速]率，以每秒输入通道数表示。
预热时间 warm-up period, warm-up time
仪器仪表接通电源后至其达到规定性能指标所需的时间。
输入阻抗 input impedance
仪器仪表输入端之间的阻抗。
输出阻抗 output impedance
仪器仪表输出端之间的阻抗。
负载阻抗 load impedance
与仪器仪表输出端连接的所有装置及连接导线的阻抗总和。
[电]功耗 electrical power consumption
稳态时，仪器仪表在其工作范围内所需用的最大电功率。
耗气量 air consmption
稳态时，仪器仪表在其工作范围内所消耗气体的最大流量。
工作条件影响 operating influence
当所有其它工作条件保持恒定时，由于参比工作条件中某一参比值改变到正常工作条件中某一规定值所产生的仪器仪表的性能变化。
注： ①通常以正常工作条件的上、下限作为规定值。
②如果工作条件影响和工作条件的变化之间的关系是非线性的，则可分别规定不同区间的系数，例如：由220V至230V为0.01%量程/V；由230V至240V为0.15%量程/V。
响应特性 response characteristic
在规定条件下，输入量与相应输出量的关系。
注：①此关系可建立在理论的或实验的研究基础上，它可以用代数方程、数表或图的形式表示。
②当输入量的变化是时间的函数时，响应特性的一种形式是传递函数。
时间响应 time response
一个输入量的规定变化引起输出量随时间的变化。
阶跃响应 step response
一个输入量的阶跃变化引起的时间响应。
斜坡响应 ramp response
一个输入量的变化斜率从零跃增到某有限值引起的时间响应。
脉冲响应 impulse response
在一个输入上施加一个脉冲函数引起的时间响应。
频率响应 frequency response
在线性系统中，输出信号的傅里叶变换与相应输入信号的傅里叶变换之比。
稳态 steady-state
系统的特性参数保持恒定的状态。
注：例如，正弦量的特性参数是r.m.s值、频率和初始相位。
瞬态 transient
变量在两个稳态间迅速过渡时的状态。
传递函数 transfer function
在规定的条件范围内，表达输入量与相输应出量间关系的函数。
增益 gain
在稳态线性系统中，输出信号的幅值（或功率）与相应输入信号的幅值（或功率）之比。
衰减 attenuation
信号在传输系统中的减小。
时滞 dead time
又称死时。
从输入量产生变化的瞬间起到仪器仪表输出量开始变化的瞬间为止的时间。
阻尼 damping
运动过程中系统能量的耗散作用。
周期阻尼 periodic damping, underdamping
又称欠阻尼。
阶跃响应出现过冲的阻尼。
非周期阻尼 aperiodic damping, overdamping
又称过阻尼。
阶跃响应不出现过冲的阻尼。
临界阻尼 critical damping
介于周期阻尼与非周期阻尼之间的一种阻尼。
注：虽出现过冲，但不超过某一规定值（一般与基本误差有关）时，仍可认为是临界阻尼。
阻尼力矩 damping torque
使可动部分停止摆动的力矩，其方向与可动部分的转动方向相反，大小与转速成正比。
阻尼力矩系数 damoing torque coefficient
可动部分具有单位角速度的阻尼力矩。
阻尼因数 damping factor
在二阶线性系统的自由振荡中，输出在最终稳态值附近的一对（方向相反的）连续摆动的较大幅值与较小幅值之比。
瞬时过冲 transient overshoot
在阶跃响应时，输出量超出其最终稳态值的最大瞬态偏差。
时间常数 time constant
在由阶跃或脉冲输入引起的一阶线性系统中，输出完成总上升或总下降的63.2%所需的时间。
上升时间 rise time
对于阶跃响应，当由零开始的输出信号从到达最终稳态值的规定小百分数（例如10%）的瞬时起，到第一次到达该稳态值的规定大百分数（例如90%）的瞬时为止的时间。
建立时间 settling time
从输入信号阶跃变化起，到输出信号偏离最终稳态值不超过规定允差（例如1%）时的时间。
注：具有指示装置的仪器仪表，建立时间亦称阻尼时间。
阶跃响应时间 step response time
当输入产生阶跃变化时，输出由初始值第一次到达最终稳态值与初始稳态值之差的规定百分数时的时间。
斜坡响应时间 ramp response time
从施加斜坡输入开始，到输出量保持在输入值乘静态增益减去输出量一阶稳态偏差值的规定允差带内所需的时间。
频率响应特性[图]书馆frequency response characteristic
对数增益和相角以频率为函数的图解表示，通常用对数坐标表示。

仪器仪表术语---测量
测量measurement
以确定量值为目的的操作。
静态测量static measurement
对测量期间其值可认为是恒定的量的测量。
注："静态"一词适用于被测量，不适用于测量方法。
动态测量 dynamic measurement
对[变]量的瞬时值或随时间的变化值的测量。
注："动态"一词适用于被测量，不适合于测量方法。
测量原理 principle of measurement
测量方法的科学基础。例如：应用于电压测量的约瑟夫森效应。
测量方法 method of measurement
根据给定的原理，在实施测量中所涉及的理论运算和实际操作的方法。
测量步骤 measurement procedure
根据给定的方法，在实施测量中所涉及的理论运算和实际操作的步骤。
被测量 measurand, measured quantity, quantity to be measured
受到测量的量。
被测变量 measured variable
受到测量的变量。
输入变量 input variable
输入到仪器仪表的变量。
输出变量 output variable
由仪器仪表输出的变量。
被测值 measured valud
在规定条件的瞬间，相当于由测量装置获得的信息，并以数值和测量单位表示的量值。
[被测量的]变换值 transformed value[of a measurand]
表示与被测量有函数关系的量值。例如：压力传感器的电输出信号值。
注：变换值可以是测量系统内部的值，或者是从系统中提供的输出。
影响量 influence quantity
不属于被测量但却影响被测值或测量仪器仪表表示值的量。例如：环境温度、被测交流电压的频率。
信号 signal
载有由一个或几个参数表示的一个或几个变量的信息的物理变量。
注：这些参数称为信号的"信息参数"。例如：对于调幅正弦载波，瞬时振幅为信号的信息参数；对于以持续时间或位置调制的脉冲信号，每一脉冲的持续时间或位置分别为信号的信息参数。
测量信号 measurement signal
测量系统内表示被测量的一种信号。
模拟信号 analogue signal
信息参数表现为给定范围内所有值的连续信号。
数字信号 digital signal
信息参数表现为用数字表示的一组离散值中各个值的信号。
标准化信号 standardized signal
具有标准化的上、下范围值的信号。
输入信号 input signal
施加到仪器仪表输入端的信号。
输出信号 output signal
由仪器仪表输出端送出的信号。
量化信号 quantized signal
具有量化信息参数的信号。
二进制信号 binary signal
通常由0到1表示的二进制的量化信号。
直接测量法 direct method of measurement
不必对与被测量有函数关系的其它量进行测量，就能直接得到被测量值的测量方法。例如：用标度尺测量长度；用等臂天平测量质量。
注：为了进行相应修正，需要做补充测量来确定影响量的值，这种测量方法仍然是直接测量法。
间接测量法 indirect method of measurement
通过对与被测量有函数关系的其它量进行测量，才能得到被测量值的测量方法。例如：通过测量液柱高度来测量压力。
基础测量法 fundamental method of measurement
通过对一些基本量的测量以确定被测量值的测量方法。
直接比较测量法 direct-comparison method of measurement
将被测量直接与已知其值的同类量相比较的测量方法。例如：用标度尺测量长度。
替代测量法 substitution method of measurement
将选定的且已知其值的量替代被测量，使在指示装置上得到相同效应以确定被测量的测量方法。例如：用天平和一些已知其质量的砝码以波尔达（ Borda）替代法测定质量。
微差测量法 differential method of measurement
将被测量与同它的量值只有微小差别的同类已知量相比较，并测出这两个量值间的差值以确定被测量值的测量方法。例如：用量块和比较仪测量活塞的直径。
零位测量法 null method of measurement
调整一个或几个与被测量有已知平衡关系的（或已知其值的）量，用平衡法确定被测量值的测量方法。例如：用电桥和指零仪测量阻抗。
测量结果 result of a measurement
由测量所得到的被测量的值。
注：①当使用"测量结果"这个术语时，诮明确它是标值、未修正结果、还是已修正结果，并是否已对几次观测值进行平均。
②测量结果的完整说明应包括：关于测量不确定度的信息和关于相应的影响量值的信息。
[测量仪器仪表]示值 indication[of a measuring instrument]
测量仪器仪表所提供的被测量的值。
注：①示值用被测量的单位表示。出现在标度尺上的值（有时称为直接示值，直接读数或标度值）须乘以仪器仪表常数以得到示值。
②术语"示值"的含义有时可以扩展，包括记录式仪器仪表所记录的量值，或测量系统中的测量信号。
未修正结果 uncorrected result
有系统误差存在而未加修正的测量结果。
注：如仅涉及一个示值，未修正结果就是示值。
已修正结果 corrected result
考虑到有系统误差存在而对未修正结果作修正所得的测量结果。
测量准确度 accuracy of measurement
同义词：测量精确度。
被测量的测量结果与[约定]真值间的一致程度。
测量重复性 repeatability of measurement
在相同测量方法、相同观测者、相同测量仪器、相同场所、相同工作条件和短时期内重复的条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的一致程度。
注：测量重复性可以用结果的分散程度来定量地表示。
测量再（复）现性 reproducibility of measurement
当各次测量是在改变测定方法、观测者、测量仪器、场所、工作条件和时间的条件下进行时，同一被测量测量结果之间的一致程度。
注：①测量再（复）现性的报告要求说明所改变的条件。
②测量再（复）现性可以用结果的分散程度来定量地表示。
测量不确定度 uncertainty of measurement
表征被测量的真值在某个量值范围内的一种估计。
注：测量不确定度一般包含多个分量，其中一些分量可以测量列结果统计分布的基础上进行估计，并可用标准[偏]差表征，其它分量只能基于经验或其它信息作估计。
绝对误差 absolute error
测量结果减去被测量的[约定]真值。
注：①这一术语同样适用于示值；未修正结果；已修正结果。
②应用适当修正可以补偿已知部分的测量误差，而已修正结果的绝对误差只能用不确定度来表征。
③"绝对误差"具有符号，它不应与误差的"绝对值"混淆，后者是误差的模。
相对误差 relative error
绝对误差除以被测量的[约定]真值。
随机误差 random error
在同一被测量的多次测量过程中，其变化是不可预计的测量误差的一部分。
系统误差 systematic error
在同一被测量的多次测量过程中保持常数或其变化是可预计的测量误差的一部分。
注：系统误差及其原因可以知道，也可以不知道。
修正值 corredtion
为补偿系统误差，以代数法加于未修正测量结果的一个值。
注：①修正值的模等于系统误差的模，但符号相反。
②因系统误差不能准确知道，故修正值含有不确定度。
修正因子 correction factor
为补偿系统误差而对未修正测量结果所乘的数值因子。
注：因系统误差不能准确知道，故修正因子含有不确定度。
算术平均值 arithmetic mean
一个量的n次测量结果的代数和除以n而得的商。
残差 residual error
测量列中的一个测得值αi与该列的算术平均值 之差。残差υi按下式计算：
测量列中单次测量的标准[偏]差 standard deviation of a single measurement in a series of measurements
表征同一被测量值的n次测量所得结果分散性的参数。
测量列中单次测量的标准[偏]差σ按下式计算：
式中：n-测量次数（应充分大）；dj-测量值与被测量[约定]真值之差。
在实际的有限次测量中，用残差υi代替di，并按下式计算标准[偏]差的估计值S：
测量列算术平均值的标准[偏]差 standard deviation of the arithmetic mean of a series of measurements
表征同一被测量值的独立测量列中算术平均值分散性的参数。测量列算术平均值的标准[偏]差sr按下式计算：
式中：s-测量列中单次测量的标准[偏]差；n-测量次数。
加权算术平均值 weighted arithmetic mean
在对某一量值的多组测量中，考虑到每组测量结果的"权"后，计算出这一列测量结果的算术平均值。
加权算术平均值LP是各组测得值的算术平均值（L1，L2，…Ln）与相应"权"（P1，P2，…，Pn）的乘积之总和被"权"的和"P1+P2+…Pn）相除所得的商。用公式表示为：
注：在测量中各测得值在计算量测结果时，所占的比重以"权"（P）这个数来表示，"权"越大，其计算测量结果依赖于该测得值的程度越大。
加权算术平均值的标准偏[差] standard deviation of weighted arithmetic mean
在多组测量中，表征测量结果中加"权"算术平均值分散性的参数。例如：
当已知各组测得值的算术平均值与多组测量的加权算术平均值之差为V1，V2…，Vn时，则加权算术平均值的标准[偏]差SLP按下式表示：
式中：n-测量的组数；Vi=Li-LP(i=1,2,…,n)。其中Li为各组测得的算术平均值，LP为多组测量的加权算术平均值。