±2%RS代表的相對誤差嗎？

規矩灣錦苑 發表于 2015-10-31 05:02
　　路兄認為“測量下限為檢定起始點，所取的5點分別為測量上限的20%、40%、60%、80%、100%”這５個受檢 ...

簡直就是歪理，零位調整是開始檢定前的必要準備，受檢點所檢的示值誤差大多是進程示值誤差，零點只檢回零誤差，我所說的是檢進程示值誤差，你不要給我亂套。“回零誤差”你拿什么來做分母？按照你的解釋，凡是測力儀(機)，測量下限均為零，你從市面上找一臺你所認為的測量下限不為零的測力儀(機)給我看看。是不是這臺測力儀(機)檢定時不需要對零位啦？什么叫“例如測力機的測量范圍5kN～100kN”呀？工作測力儀和專用工作測力機有這種測量范圍的嗎？你怎么不舉小學生脖子上系著一條面積為3平方厘米的紅領巾呀？

對于正負號的問題，我不想再與你討論下去了，沒有任何意義。力傳感器盡管拉壓雙向都是施加100kN的力，但輸出完全不同，拉向輸出為+×××××μV，壓向輸出為-×××××μV，能一樣嗎？不需要加正負號嗎？從壓向10kN至拉向100kN，與從拉向10kN至拉向100kN，是不是都不需要加正負號啦？你以為檢定按兩臺，用起來也按兩臺呀？

路云 發表于 2015-11-1 09:52
簡直就是歪理，零位調整是開始檢定前的必要準備，受檢點所檢的示值誤差大多是進程示值誤差，零點只檢回零 ...

　　路兄說對了，“零位調整是開始檢定前的必要準備”。這個“必要準備”的真實意圖就是對零示值點的校準，零示值點的校準至關重要。零位沒有校準，后續各受檢點的測得值都沒有意義。當某些測量儀器零示值點需要兩個刻度共同確定時，還需要單獨檢定“零值誤差”，例如游標卡尺各受檢點示值誤差“開始檢定前”需要的“零位調整”，由游標尺的零刻線和尾刻線共同確定卡尺零位是否正確，因此除進行“零位的校準”外還需增加一項“零值誤差”的檢定，零值誤差的檢定與零示值點的校準要同時完成。
　　檢定規程JJG455沒有排除“例如測力機的測量范圍5kN～100kN”這種可能性，雖然這種測力機的“起始點（零位）”仍然是0kN，但因為結構、原理或其他原因，0～5kN的區間顯示值準確性不能得到保證，只能從5kN開始至100kN的量值測量結果才能有效。儀器儀表領域這樣的情況太多了，例如汽車衡的示值可以從0至30t，但你拿它測量幾克、幾十克、幾百克，甚至幾千克都是不能保證測得值的準確性的，汽車衡的量程雖然是30000kg，其測量上限也是30000kg，但其可用測量下限卻不是0kg，0kg只是其“標稱測量下限”。“量程”是儀器“標稱”測量上下限之差。
　　路兄說“力傳感器盡管拉壓雙向都是施加100kN的力，但輸出完全不同”很有道理，因為拉力和壓力是兩個性質完全不同的作用力，它們的輸出當然不可能相同。“拉向輸出為+×××××μV，壓向輸出為-×××××μV，能一樣嗎？”的疑問也非常有道理，這是輸出電勢值的問題，前者如果是A端相對于B端的電勢差，后者就是B端相對于A端的電勢差。電勢差有正負號，壓力和拉力沒有正負號。但如果我們把壓力和拉力兩種力都視為“作用力”，作用力是有正負號的，因此對于“壓力試驗機”和“拉力試驗機”兩臺共同組成的一臺試驗機來說，其刻度也就出現了正負號，正號表示壓力時，負號就表示拉力，或相反也可以。那么儀器顯示正號力值時為壓力試驗機，顯示負號力值時就是拉力試驗機了，雖然負值是拉力，但作為拉力而言仍然永遠不可能有負值，“負”的指向只能視為拉力的坐標軸方向，該坐標軸只有坐標原點（0）和正向，沒有負向。
　　路兄提出了“從壓向10kN至拉向100kN”的實驗問題，我認為從壓向10kN至0kN是在做壓力實驗，使用的是試驗機的“壓力試驗機”功能，從0kN逐漸拉向100kN，這是在作拉力試驗，使用的是試驗機的“拉力試驗機”功能。這是在完成抗壓強度和抗拉強度的兩個實驗，不可能將材料的抗拉強度也算成抗壓強度。因此，路兄所說的此時的“正負號”并非真正意義上的正負號，僅僅是用來區分壓力實驗還是拉力實驗的一個標識。這就是說，檢定規程規定這種儀器一臺按兩臺檢定，是從實際使用的角度考慮的，實際使用中這種儀器也是一臺當兩臺使用，甚至還可以當兩臺以上使用，這種儀器以至于常常被稱為“萬能”試驗機，“萬能”的含義就是一臺測量設備同時具備多臺測量設備的功能，不僅可以當兩臺使用，而且還可以當多臺測量設備使用。

規矩灣錦苑 發表于 2015-10-31 16:37
　　路兄說對了，“零位調整是開始檢定前的必要準備”。這個“必要準備”的真實意圖就是對零示值點的校準 ...

我都懶得與你爭了，本主題雖說時隔近半年，想想還是應該表明一下我的看法。將拉壓雙向的力傳感器的兩個受力方向的輸出比作A對B兩點的電勢差與B對A點的電勢差，看來你根本就沒檢過力傳感器，說出這種外行話也情有可原。將拉壓試驗不可能在一個試驗里同時完成，這也是你少見多怪在你腦海里所形成的固執觀念。自己去看看軸向加荷疲勞試驗吧，所施加的載荷完全有可能是拉壓雙向(過零的)正弦波形的動態載荷，不用正負號如何去表示與記錄某時刻的力值？

路云 發表于 2016-3-16 22:49
我都懶得與你爭了，本主題雖說時隔近半年，想想還是應該表明一下我的看法。將拉壓雙向的力傳感器的兩個受 ...

　　技術討論就是這樣，我的帖子雖然已經４個月以上半年了，路兄現在想想覺得還是應該表明一下自己的看法，這完全是正常的，我并沒有反感之意，反而對路兄技術上的認真勁和執著追求感到敬佩。
　　我認為“壓力”和“拉力”本身的“壓”與“拉”已經確立了施力的方向，所謂的壓力就是負拉力，拉力就是負壓力。壓力一定是向著試件的方向（有時也稱推力），拉力一定是遠離試件的方向加力。因此既然說壓力或者拉力，這種“力”或者“強”就只能是正值，這和“電動勢”、“海拔”之類的量值有正負還是不同。如果僅僅是“力”，沒有加限定詞“拉”、“壓”或上下左右之類的限定詞，就是有正負之分的。
　　另外我認為路兄所說的疲勞試驗與拉力/壓力試驗不同。在拉力試驗機或壓力試驗機上做的疲勞試驗，應該是固定一個載荷單方向施力，施力后解除，再施力再解除，反復進行直至破壞，而拉壓交變負荷施力直至斷裂的疲勞試驗應該在疲勞試驗機上進行。

學習了，這么麻煩！

今天在CNAS－GL37:2015《校準和測量能力(CMC)表示指南》中，發現一處有關“%FS”的描述，這進一步說明“%FS”的原意應該就是“滿刻度”或“滿標度”，而不是“滿量程”。

3.2.1 CMC用單一值表示時。該單一值可以是絕對值，也可以是相對值。
注：用“U＝0.15%Rx”(Rx為測量結果)表示的CMC，一般情況下，可以省略Rx，表示為“Urel＝0.15%”。但對于U＝0.15%FS(FS為被校儀器的滿刻度值或最大測量值)時，“FS”不能省略。

通常情況下，絕大多數的指示儀表的測量下限都為零，此時的量程(range)與滿刻度(full scale)的值是相等的，說“量程是10V”與說“滿刻度是10V”，沒有人會提出異議。但對于雙向指示的測量儀器來說，測量范圍為-10V～+10V的直流電壓表，當問及量程時，估計絕大多數的人會脫口而出說是10V，極少人會說20V，這就是人們的習慣慣性思維，將滿刻度當成了量程。計量人員尚且如此，何況英漢詞典的編者呢。我們不僅要看中國人是如何翻譯洋文的，還要看洋人是如何翻譯中文的。估計沒有哪個洋人，會將“量程”翻譯成“full scale”的。量程就是量程，不存在滿不滿的問題。

　　通常情況下，絕大多數的指示儀表的測量下限都為零，此時的量程(range)與滿刻度(full scale)的值是相等的，說“量程是10V”與說“滿刻度是10V”，沒有人會提出異議。路兄81樓的這個說法完全正確。
　　但以壓力真空表和真空表為例，眾所周知，測量范圍(-0.1～0.06)MPa的 I 級壓力真空表最大允許誤差也常描述為±1%FS，其最大允差絕對值是1%×0.16MPa＝0.0016MPa還是1%×0.06MPa＝0.0006MPa呢？JJG52-2013的表1的注2說得很明白，是0.0016MPa而不是0.0006MPa。對于真空表來說“最大測量值”是０MPa，如果“FS為被校儀器的最大測量值”，最大允差絕對值不管準確度等級多大，乘以0就都是0MPa，眾所周知允差為零的測量設備是無法制造出來的。
　　那么為什么CNAS－GL37:2015要用括號作個“FS為被校儀器的滿刻度值或最大測量值”的解釋呢？這就又回到路兄所說的條件了：“通常情況下，絕大多數的指示儀表的測量下限都為零”。在“測量下限為零”的通常條件下，“量程(range)與滿刻度(full scale)的值是相等的”。所以CNAS-GL37說如果允差或允許不確定度用a%乘以一個量表述，這個量是測得值 Rx 時可以缺省，這個量在“量程與滿刻度的值相等”的條件下不能缺省。在此基礎上我們再延伸一下，這個量在量程與滿刻度的值“不相等”的條件下是不是更不能缺省呢？所以CNAS-GL37對“量程與滿刻度的值是相等”條件下用括號做了補充注解，對量程與滿刻度的值“不相等”的條件下能否缺省就沒必要注解了。另外就“FS為被校儀器的滿刻度值或最大測量值”這句話而言，“滿刻度值”在前為主，“最大測量值”在后為次，“滿刻度值”指“量程”，“最大刻度值”在測量下限為0時與“量程”相等，所以可理解為“FS為被校儀器的量程或最大測量值”。
　　總之FS應該是“量程”，測量下限為0時，測量上限值就是量程，那個”滿“字是多余的。計量界的老祖宗之所以用了”滿“字，疑似生恐相關人員理解“量程”這個術語時，關注到一部分量值而遺漏了另一部分量值，結果一個”滿“字反而起到了”畫蛇添足“的作用，令人誤解或費解了。
　　壓力式溫度計測量范圍可達-80℃～+600℃，JJG310壓力式溫度計檢定規程明確規定最大允許誤差是“量程的%”，這里的“量程”是680℃，而不是測量范圍上限的600℃。JJG617數字溫度指示調節儀的允差表達式用了Δ=±a%FS，規程更直截了當指出：“FS－儀表的量程，即測量范圍上、下限之差（℃）”。在VIM和JJF1001中都沒有Full Scale（滿量程）的合法地位，只有術語Range of a nominal indication interval 或Span of a nominal indication interval （量程）。%FS表達的“允許誤差”，FS是“量程”，在“測量下限為零”時，“量程FS”與“測量上限值”相等，可用測量上限值代替，但測量下限不為0時，且不可用測量上限值代替。

但以壓力真空表和真空表為例，眾所周知，測量范圍(-0.1～0.06)MPa的I級壓力真空表最大允許誤差也常描述為±1%FS，其最大允差絕對值是1%×0.16MPa＝0.0016MPa還是1%×0.06MPa＝0.0006MPa呢？JJG52－2013的表1的注2說得很明白，是0.0016MPa而不是0.0006MPa。對于真空表來說“最大測量值”是0MPa，如果“FS為被校儀器的最大測量值”，最大允差絕對值不管準確度等級多大，乘以0就都是0MPa，眾所周知允差為零的測量設備是無法制造出來的。

將壓力真空表最大允許誤差描述為±1%FS本身就是錯的。在JJG52－2013的表1中所列出的最大允許誤差的單位符號，在表頭中清清楚楚的表示為“%”而不是“%FS”，因此在注2中加以說明是是必要的。否則就會將其錯誤的理解為“相對誤差”。“%FS”與“%量程”是完全不同的兩個概念，我們不能簡單地在“%FS”與“%量程”之間劃等號，只有當測量下限或測量上限為零時，兩者之間才能劃等號。這正是JJG52－2013表1中不用“%FS”表示示值誤差的原因。否則的話，他為何不直接用“%FS”表示呀，還可以直接省去注2。

規兄認為81樓紅字部分的注釋是對“量程與滿刻度的值是相等”條件下的補充注解，且還認為對量程與滿刻度的值“不相等”的條件下能否缺省就沒必要注解了。這恰恰說明了你將“FS”誤解成“量程”的結果。如果量程與滿刻度的值不相等，那么當引用值為滿刻度時就應該表示為“%FS”；當引用值為量程時，就應該表示為“%(量程)”，或者像JJG52－2013那樣，直接用“%”表示，另加說明。

JJG310壓力式溫度計檢定規程明確規定最大允許誤差是“量程的%”。我早在64樓就已經說了，它不用“%FS”表示，表1中的“量程的%”實際就是一個注釋。JJG617的錯誤，我也已在64樓給出了分析，在此不再贅述。不要以為它直接了當指出：“FS－儀表的量程，即測量范圍上、下限之差(℃)”，這句話就是真理。規程中錯誤的概念并不少見，如：JJG52－2013和JJG49－2013就將“示值進回程差”錯誤的表述成了“回程誤差”。