測量標(biāo)準(zhǔn)簡介

經(jīng)國際協(xié)議承認(rèn)的測量標(biāo)準(zhǔn),在國際上作為對有關(guān)量的其他測量標(biāo)準(zhǔn)定值的依據(jù)。經(jīng)國家決定承認(rèn)的測量標(biāo)準(zhǔn),在一個(gè)國家內(nèi)作為對有關(guān)量的其他測量標(biāo)準(zhǔn)定值的依據(jù)。具有最高的計(jì)量學(xué)特性,其值不必參考相同量的其他標(biāo)準(zhǔn),被指定的或普遍承認(rèn)的測量標(biāo)準(zhǔn)。

注：

1一組相似的實(shí)物量具或測量儀器，通過它們的組合使用所構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)稱為集合標(biāo)準(zhǔn)。

2一組其值經(jīng)過選擇的標(biāo)準(zhǔn)，它們可單個(gè)使用或組合使用，從而提供一系列同種量的值，稱為標(biāo)準(zhǔn)組。

〔計(jì)量〕基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)：為了定義、實(shí)現(xiàn)、保存或復(fù)現(xiàn)量的單位或一個(gè)或多個(gè)量值，用作參考的實(shí)物量具、測量儀器、參考物質(zhì)或測量系統(tǒng)。例：

(a)1kg質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

(b)100Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻；

(c)標(biāo)準(zhǔn)電流表；

(d)銫頻率標(biāo)準(zhǔn)；

(e)標(biāo)準(zhǔn)氫電極；

(f)有證的血漿中可的松濃度的參考溶液。

注：

(1)一組相似的實(shí)物量具或測量儀器，通過它們的組合使用所構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)稱為集合標(biāo)準(zhǔn)。

(2)一組其值經(jīng)過選擇的標(biāo)準(zhǔn)，它們可單個(gè)使用或組合使用，從而提供一系列同種量的值，稱為標(biāo)準(zhǔn)組。2100433B

測繪中廣泛使用的測量平差法，是基于最小二乘原理的測量數(shù)據(jù)處理方法，它是利用直接測量采集觀測數(shù)據(jù)（觀測向量），再利用此觀測數(shù)據(jù)（ 觀測向量）結(jié)合平差數(shù)學(xué)模型，對被測量結(jié)果進(jìn)行估計(jì)的過程，估計(jì)方法采用“數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)” 中著名的“ 最小二乘法”。平差處理結(jié)果包括被測量的測量結(jié)果和表征此測量結(jié)果不確定性的標(biāo)準(zhǔn)差（中誤差）。測量平差法本質(zhì)上相當(dāng)于對測量中的隨機(jī)誤差進(jìn)行了有效的減弱（ 采集數(shù)據(jù)量越大， 減弱效果越好， 直到幾乎消除）， 對測量中不等權(quán)的非確定性系統(tǒng)誤差（ 即大小水平不一致的非確定性系統(tǒng)誤差）進(jìn)行了合理的分配，但對于測量中等權(quán)的非確定性系統(tǒng)誤差（即大小水平一致的非確定性系統(tǒng)誤差）沒有起到消除或減弱作用。所以，平差后所得的測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差（ 中誤差），只是表征了隨機(jī)效應(yīng)導(dǎo)致的測量不確定性（ 度），是測量不確定度的隨機(jī)分量，為了完全表征測量結(jié)果不確定性（ 度）， 還需要考慮系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定性（ 度） 并加以合成 。

測量平差法雖然包括了一定的現(xiàn)場測量條件，但其測量結(jié)果（平差結(jié)果）只是測得值所處范圍的一個(gè)參數(shù)（隨機(jī)誤差）。在計(jì)量學(xué)中，測量的目的是為了確定被測量的量值。測量不確定度就是對測量結(jié)果質(zhì)量的定量表征，測量結(jié)果表述必須同時(shí)包含賦予被測量的值及與該值相關(guān)的測量不確定度，才是完整并有意義的。用測量不確定度表征測量結(jié)果不確定性，既要考慮測量結(jié)果的系統(tǒng)誤差效應(yīng)，又考慮了測量結(jié)果的隨機(jī)誤差效應(yīng)，嚴(yán)格說還考慮了測量結(jié)果的模糊效應(yīng)，所以測量不確定度具有嚴(yán)密的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，是測量結(jié)果不確定性的精確描述。隨機(jī)誤差（平差結(jié)果）是由于測量時(shí)的隨機(jī)因素或效應(yīng)所引起的相對于被測量真值的偏差，這種隨機(jī)因素或效應(yīng)，將導(dǎo)致重復(fù)測量時(shí)測量結(jié)果值的分散性。這說明，隨機(jī)誤差具有隨機(jī)不確定性，這種不確定性的具體特征就是值的分散性，隨機(jī)誤差應(yīng)屬于隨機(jī)不確定性量，其數(shù)學(xué)期望（均值）為零。

測量結(jié)果=被測量真值 系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差

=被測量真值 確定性系統(tǒng)誤差 非確定性系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差

=確定性分量 非確定性分量

以上討論了測量平差結(jié)果在計(jì)量學(xué)測量結(jié)果不確定度評定中，只是不確定度分量之一。因?yàn)椋瑴y量結(jié)果是被測量真值、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差（中誤差）這三個(gè)量的合成，故其不確定性應(yīng)由這三個(gè)量的不確定性決定，研究測量結(jié)果不確定度應(yīng)由這三個(gè)量的不確定度著手。僅考慮隨機(jī)不確定性，是不全面不客觀的 。2100433B

在長度測量中，測量過程就是將被測工件的尺寸與作為標(biāo)準(zhǔn)的紋線尺或量塊等尺寸進(jìn)行比較的過程。測量裝置需要移動，由于測量裝置的導(dǎo)軌有制造和安裝誤差，因此測量裝置在移動過程中會產(chǎn)生方向偏差。

為了盡量減小這個(gè)偏差對測量結(jié)果的影響，1890年德國人阿貝提出了一個(gè)指導(dǎo)性的原則：“將被測物與標(biāo)準(zhǔn)尺沿測量軸線成直線排列?！?

這就是阿貝原則 （又稱阿貝比長原則或阿貝測長原則）。意為被測尺寸與作為標(biāo)準(zhǔn)的尺寸應(yīng)在同一條直線上，也就是說量具或儀器的標(biāo)準(zhǔn)量系統(tǒng)與被測尺寸應(yīng)按串聯(lián)的形式排列。

阿貝原理的意義和應(yīng)用可以通過標(biāo)準(zhǔn)尺與被測尺寸的兩種不同布置方案來說明。

1.計(jì)量基準(zhǔn)

• 基準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)）——最高計(jì)量特性，不必參考其他標(biāo)準(zhǔn)。

• 副基準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)）——與基準(zhǔn)比對而定值的一種工作基準(zhǔn)。為了防止基準(zhǔn)頻繁地被使用而影響基準(zhǔn)的穩(wěn)定性，所以才引入副基準(zhǔn)。

2.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

• 最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（參考標(biāo)準(zhǔn)）——在給定地區(qū)或給定組織內(nèi)，通常具有最高計(jì)量學(xué)特性的測量標(biāo)準(zhǔn)，在該處所做的測量均從它導(dǎo)出。

• 次級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（工作標(biāo)準(zhǔn)）——校準(zhǔn)或核查測量儀器的標(biāo)準(zhǔn)。

3.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

• 一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

• 二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

4.工作標(biāo)準(zhǔn)

• Golden Master

-最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（參考標(biāo)準(zhǔn)）

-客戶提供的唯一參考標(biāo)準(zhǔn)

• Silver Master

-次級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（工作標(biāo)準(zhǔn)）

-產(chǎn)線最高測量標(biāo)準(zhǔn)——雖然屬于生產(chǎn)量具，但這種量具不是企業(yè)內(nèi)部可以校準(zhǔn)的，它的準(zhǔn)確度等級比其它同類型（如長度類）生產(chǎn)量具高出一個(gè)數(shù)量級。

• Working Master

-產(chǎn)線通用外購標(biāo)準(zhǔn)——如標(biāo)準(zhǔn)電阻、Hg標(biāo)液等，這些標(biāo)準(zhǔn)均能溯源到國家或國際標(biāo)準(zhǔn)。

-產(chǎn)線自制樣件標(biāo)準(zhǔn)——這些標(biāo)準(zhǔn)是拿產(chǎn)品制作的，其計(jì)量特性在指定的時(shí)間范圍內(nèi)是穩(wěn)定的，其有專門的維護(hù)和核查確認(rèn)，同樣可以溯源到國家或國際標(biāo)準(zhǔn)。