实物量具 material measure.doc

实物量具： a）单值量具：（单值）量器；砝码；量块；标准电阻；标准电池；固定电容器 b）多值量具：（多值、带或不带标尺的）量器；线纹米尺；电阻箱； c）标准信号发生器：稳频激光器晶体振荡器标准电压源标准电流源实物量具?material?measure 使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。 例：a）砝码； b）（单值或多值、带或不带标尺的）量器； c）标准电阻； d）量块； e）标准信号发生器； f）参考物质。 注：这里的给定量亦称为供给量。 摘自《中国计量》2001.2 实物量具 实物量具是指“使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具”(6.2条)。 实物量具的主要特性是能复现或提供某个量的已知量值。这里所说的固定形态应理解为量具是一种实物，它应具有恒定的物理化学状态，以保证在使用时量具能确定地复现并保持已知量值，获得已知量值的方式可以是复现的也可以是提供的，如砝码是量具，它本身的已知值就是复现了一个质量单位量值的实物，如信号发生器它是一种量具，但它本身只是一种提供多个已知量值作为供给量的输出。定义中的已知值应理解为其测量单位、数值及其不确定度均为已知。可见实物量具的特点是:(1)本身直接复现或提供了单位量值，即实物量具的示值就是单位量值的实际大小，如量块、线纹尺它本身就复现了长度量的单位；(2)在结构上一般没有测量机构，如砝码、标准电阻只是复现单位量值的一个实物；(3)由于没有测量机构，在一般情况下，如不依赖其它配用的测量仪器，就不能直接测量出被测量值，如砝码要用天平，如量块要配用干涉仪、光学计。因此实物量具往往是一种被动式测量仪器。 量具按其复现或提供的量值看，可以分为单值量具，如量块、标准电池、砝码等不带标尺；多值量具，如线纹尺、电阻箱等带有标尺；多值量具也包含成套量具，如砝码组、量块组等。量具从工作方式可分为从属量具和独立量具，必须借助其它测量仪器才能进行测量的量具，称为从属量具，如砝码，只有借助天平或质量比较仪才能进行质量的测量；不必借助其他测量仪器即可进行测量的称为独立量具，如尺子、量器等。 必须注意实物量具和一般测量仪器的区别，量具本身复现或提供的是已知量值即给定量就是其量值的实际大小，而一般测量仪器所指示的量值往往是一种等效信息，如体温计所指示的温度自身并不能提供一个实际温度值，而只是一种等效信息。可见千分尺、游标卡尺、百分表，虽然社会上习惯称之为“通用量具”，但按定义它们并不是量具。标准物质即参考物质按定义均属于测量仪器中的实物量具。摘自《中国计量》1997.1 稳频激光器在光干涉测量中起着长度标准的作用，因此它也是一种量具；但它与诸如线纹尺、量块等在长度计量中常用的实物量具有很大的不同。在外界条件不变的情况下，大部分实物量具的量值在测量过程中可以认为是基本不变的，其多次测量的测量结果基本满足正态分布，也就是说我们可以用经典方差(其平均方根即为常用的标准偏差)来表征该量具的不确定度，并且这一不确定度主要是由测量过程带来的。而稳频激光器则不然，由于激光器运转条件的变化和各种噪声的影响，激光频率总是在不停地变化，即使在采用稳频措施后也是如此，只是变化的程度有所改善而已。当用拍频法测量激光频率时，若差频测量的不确定度为1 kHz，而光频则高达4.7×1014 Hz(633 nm)，故激光频率测量的不确定度为2×10-12，这要比目前长度基准的不确定度还要好，因此频率测量的误差将可以忽略，测量结果的变化基本上是由激光频率本身变化所引起的。所谓“频率稳定度”就是对这种由各种噪声引起的频率变化的度量。实物量具(material measure) 用来复现或提供某个物理量的已知量值的计量器具。例如，砝码是量具，因为它能够提供已知的质量量值给别的质量计量仪器(天平、衡器、秤等)去测量；而玻璃水银温度计则不是量具，因为它自身并不能提供已知温度量值给别的温度计量仪器去测量。量具按其能复现一个或多个已知量值，可分为单值量具，如量块、标准电池；多值量具，如线纹尺、电阻箱。所谓成组或成套量具，如砝码组、量块组，则是由若干不同标称值的单值量具组成的多值量具。应当注意，量具不一定是结构简单的器具，如作为频率量具的晶体振荡器，以及标准电压源、电流源等。还应特别指出:标准物质按其公认的定义均属于计量器具中的实物量具。至于千分尺、游标卡尺、百分表，虽然社会上习惯称之为“通用量具”，但按定义它们并不是量具，而是计量仪器。