±2%RS代表的相对误差吗？

规矩湾锦苑 发表于 2015-10-31 05:02
　　路兄认为“测量下限为检定起始点，所取的5点分别为测量上限的20%、40%、60%、80%、100%”这５个受检 ...

简直就是歪理，零位调整是开始检定前的必要准备，受检点所检的示值误差大多是进程示值误差，零点只检回零误差，我所说的是检进程示值误差，你不要给我乱套。“回零误差”你拿什么来做分母？按照你的解释，凡是测力仪(机)，测量下限均为零，你从市面上找一台你所认为的测量下限不为零的测力仪(机)给我看看。是不是这台测力仪(机)检定时不需要对零位啦？什么叫“例如测力机的测量范围5kN～100kN”呀？工作测力仪和专用工作测力机有这种测量范围的吗？你怎么不举小学生脖子上系着一条面积为3平方厘米的红领巾呀？

对于正负号的问题，我不想再与你讨论下去了，没有任何意义。力传感器尽管拉压双向都是施加100kN的力，但输出完全不同，拉向输出为+×××××μV，压向输出为-×××××μV，能一样吗？不需要加正负号吗？从压向10kN至拉向100kN，与从拉向10kN至拉向100kN，是不是都不需要加正负号啦？你以为检定按两台，用起来也按两台呀？

路云 发表于 2015-11-1 09:52
简直就是歪理，零位调整是开始检定前的必要准备，受检点所检的示值误差大多是进程示值误差，零点只检回零 ...

　　路兄说对了，“零位调整是开始检定前的必要准备”。这个“必要准备”的真实意图就是对零示值点的校准，零示值点的校准至关重要。零位没有校准，后续各受检点的测得值都没有意义。当某些测量仪器零示值点需要两个刻度共同确定时，还需要单独检定“零值误差”，例如游标卡尺各受检点示值误差“开始检定前”需要的“零位调整”，由游标尺的零刻线和尾刻线共同确定卡尺零位是否正确，因此除进行“零位的校准”外还需增加一项“零值误差”的检定，零值误差的检定与零示值点的校准要同时完成。
　　检定规程JJG455没有排除“例如测力机的测量范围5kN～100kN”这种可能性，虽然这种测力机的“起始点（零位）”仍然是0kN，但因为结构、原理或其他原因，0～5kN的区间显示值准确性不能得到保证，只能从5kN开始至100kN的量值测量结果才能有效。仪器仪表领域这样的情况太多了，例如汽车衡的示值可以从0至30t，但你拿它测量几克、几十克、几百克，甚至几千克都是不能保证测得值的准确性的，汽车衡的量程虽然是30000kg，其测量上限也是30000kg，但其可用测量下限却不是0kg，0kg只是其“标称测量下限”。“量程”是仪器“标称”测量上下限之差。
　　路兄说“力传感器尽管拉压双向都是施加100kN的力，但输出完全不同”很有道理，因为拉力和压力是两个性质完全不同的作用力，它们的输出当然不可能相同。“拉向输出为+×××××μV，压向输出为-×××××μV，能一样吗？”的疑问也非常有道理，这是输出电势值的问题，前者如果是A端相对于B端的电势差，后者就是B端相对于A端的电势差。电势差有正负号，压力和拉力没有正负号。但如果我们把压力和拉力两种力都视为“作用力”，作用力是有正负号的，因此对于“压力试验机”和“拉力试验机”两台共同组成的一台试验机来说，其刻度也就出现了正负号，正号表示压力时，负号就表示拉力，或相反也可以。那么仪器显示正号力值时为压力试验机，显示负号力值时就是拉力试验机了，虽然负值是拉力，但作为拉力而言仍然永远不可能有负值，“负”的指向只能视为拉力的坐标轴方向，该坐标轴只有坐标原点（0）和正向，没有负向。
　　路兄提出了“从压向10kN至拉向100kN”的实验问题，我认为从压向10kN至0kN是在做压力实验，使用的是试验机的“压力试验机”功能，从0kN逐渐拉向100kN，这是在作拉力试验，使用的是试验机的“拉力试验机”功能。这是在完成抗压强度和抗拉强度的两个实验，不可能将材料的抗拉强度也算成抗压强度。因此，路兄所说的此时的“正负号”并非真正意义上的正负号，仅仅是用来区分压力实验还是拉力实验的一个标识。这就是说，检定规程规定这种仪器一台按两台检定，是从实际使用的角度考虑的，实际使用中这种仪器也是一台当两台使用，甚至还可以当两台以上使用，这种仪器以至于常常被称为“万能”试验机，“万能”的含义就是一台测量设备同时具备多台测量设备的功能，不仅可以当两台使用，而且还可以当多台测量设备使用。

规矩湾锦苑 发表于 2015-10-31 16:37
　　路兄说对了，“零位调整是开始检定前的必要准备”。这个“必要准备”的真实意图就是对零示值点的校准 ...

我都懒得与你争了，本主题虽说时隔近半年，想想还是应该表明一下我的看法。将拉压双向的力传感器的两个受力方向的输出比作A对B两点的电势差与B对A点的电势差，看来你根本就没检过力传感器，说出这种外行话也情有可原。将拉压试验不可能在一个试验里同时完成，这也是你少见多怪在你脑海里所形成的固执观念。自己去看看轴向加荷疲劳试验吧，所施加的载荷完全有可能是拉压双向(过零的)正弦波形的动态载荷，不用正负号如何去表示与记录某时刻的力值？

路云 发表于 2016-3-16 22:49
我都懒得与你争了，本主题虽说时隔近半年，想想还是应该表明一下我的看法。将拉压双向的力传感器的两个受 ...

　　技术讨论就是这样，我的帖子虽然已经４个月以上半年了，路兄现在想想觉得还是应该表明一下自己的看法，这完全是正常的，我并没有反感之意，反而对路兄技术上的认真劲和执着追求感到敬佩。
　　我认为“压力”和“拉力”本身的“压”与“拉”已经确立了施力的方向，所谓的压力就是负拉力，拉力就是负压力。压力一定是向着试件的方向（有时也称推力），拉力一定是远离试件的方向加力。因此既然说压力或者拉力，这种“力”或者“强”就只能是正值，这和“电动势”、“海拔”之类的量值有正负还是不同。如果仅仅是“力”，没有加限定词“拉”、“压”或上下左右之类的限定词，就是有正负之分的。
　　另外我认为路兄所说的疲劳试验与拉力/压力试验不同。在拉力试验机或压力试验机上做的疲劳试验，应该是固定一个载荷单方向施力，施力后解除，再施力再解除，反复进行直至破坏，而拉压交变负荷施力直至断裂的疲劳试验应该在疲劳试验机上进行。

学习了，这么麻烦！

今天在CNAS－GL37:2015《校准和测量能力(CMC)表示指南》中，发现一处有关“%FS”的描述，这进一步说明“%FS”的原意应该就是“满刻度”或“满标度”，而不是“满量程”。

3.2.1 CMC用单一值表示时。该单一值可以是绝对值，也可以是相对值。
注：用“U＝0.15%Rx”(Rx为测量结果)表示的CMC，一般情况下，可以省略Rx，表示为“Urel＝0.15%”。但对于U＝0.15%FS(FS为被校仪器的满刻度值或最大测量值)时，“FS”不能省略。

通常情况下，绝大多数的指示仪表的测量下限都为零，此时的量程(range)与满刻度(full scale)的值是相等的，说“量程是10V”与说“满刻度是10V”，没有人会提出异议。但对于双向指示的测量仪器来说，测量范围为-10V～+10V的直流电压表，当问及量程时，估计绝大多数的人会脱口而出说是10V，极少人会说20V，这就是人们的习惯惯性思维，将满刻度当成了量程。计量人员尚且如此，何况英汉词典的编者呢。我们不仅要看中国人是如何翻译洋文的，还要看洋人是如何翻译中文的。估计没有哪个洋人，会将“量程”翻译成“full scale”的。量程就是量程，不存在满不满的问题。

　　通常情况下，绝大多数的指示仪表的测量下限都为零，此时的量程(range)与满刻度(full scale)的值是相等的，说“量程是10V”与说“满刻度是10V”，没有人会提出异议。路兄81楼的这个说法完全正确。
　　但以压力真空表和真空表为例，众所周知，测量范围(-0.1～0.06)MPa的 I 级压力真空表最大允许误差也常描述为±1%FS，其最大允差绝对值是1%×0.16MPa＝0.0016MPa还是1%×0.06MPa＝0.0006MPa呢？JJG52-2013的表1的注2说得很明白，是0.0016MPa而不是0.0006MPa。对于真空表来说“最大测量值”是０MPa，如果“FS为被校仪器的最大测量值”，最大允差绝对值不管准确度等级多大，乘以0就都是0MPa，众所周知允差为零的测量设备是无法制造出来的。
　　那么为什么CNAS－GL37:2015要用括号作个“FS为被校仪器的满刻度值或最大测量值”的解释呢？这就又回到路兄所说的条件了：“通常情况下，绝大多数的指示仪表的测量下限都为零”。在“测量下限为零”的通常条件下，“量程(range)与满刻度(full scale)的值是相等的”。所以CNAS-GL37说如果允差或允许不确定度用a%乘以一个量表述，这个量是测得值 Rx 时可以缺省，这个量在“量程与满刻度的值相等”的条件下不能缺省。在此基础上我们再延伸一下，这个量在量程与满刻度的值“不相等”的条件下是不是更不能缺省呢？所以CNAS-GL37对“量程与满刻度的值是相等”条件下用括号做了补充注解，对量程与满刻度的值“不相等”的条件下能否缺省就没必要注解了。另外就“FS为被校仪器的满刻度值或最大测量值”这句话而言，“满刻度值”在前为主，“最大测量值”在后为次，“满刻度值”指“量程”，“最大刻度值”在测量下限为0时与“量程”相等，所以可理解为“FS为被校仪器的量程或最大测量值”。
　　总之FS应该是“量程”，测量下限为0时，测量上限值就是量程，那个”满“字是多余的。计量界的老祖宗之所以用了”满“字，疑似生恐相关人员理解“量程”这个术语时，关注到一部分量值而遗漏了另一部分量值，结果一个”满“字反而起到了”画蛇添足“的作用，令人误解或费解了。
　　压力式温度计测量范围可达-80℃～+600℃，JJG310压力式温度计检定规程明确规定最大允许误差是“量程的%”，这里的“量程”是680℃，而不是测量范围上限的600℃。JJG617数字温度指示调节仪的允差表达式用了Δ=±a%FS，规程更直截了当指出：“FS－仪表的量程，即测量范围上、下限之差（℃）”。在VIM和JJF1001中都没有Full Scale（满量程）的合法地位，只有术语Range of a nominal indication interval 或Span of a nominal indication interval （量程）。%FS表达的“允许误差”，FS是“量程”，在“测量下限为零”时，“量程FS”与“测量上限值”相等，可用测量上限值代替，但测量下限不为0时，且不可用测量上限值代替。

但以压力真空表和真空表为例，众所周知，测量范围(-0.1～0.06)MPa的I级压力真空表最大允许误差也常描述为±1%FS，其最大允差绝对值是1%×0.16MPa＝0.0016MPa还是1%×0.06MPa＝0.0006MPa呢？JJG52－2013的表1的注2说得很明白，是0.0016MPa而不是0.0006MPa。对于真空表来说“最大测量值”是0MPa，如果“FS为被校仪器的最大测量值”，最大允差绝对值不管准确度等级多大，乘以0就都是0MPa，众所周知允差为零的测量设备是无法制造出来的。

将压力真空表最大允许误差描述为±1%FS本身就是错的。在JJG52－2013的表1中所列出的最大允许误差的单位符号，在表头中清清楚楚的表示为“%”而不是“%FS”，因此在注2中加以说明是是必要的。否则就会将其错误的理解为“相对误差”。“%FS”与“%量程”是完全不同的两个概念，我们不能简单地在“%FS”与“%量程”之间划等号，只有当测量下限或测量上限为零时，两者之间才能划等号。这正是JJG52－2013表1中不用“%FS”表示示值误差的原因。否则的话，他为何不直接用“%FS”表示呀，还可以直接省去注2。

规兄认为81楼红字部分的注释是对“量程与满刻度的值是相等”条件下的补充注解，且还认为对量程与满刻度的值“不相等”的条件下能否缺省就没必要注解了。这恰恰说明了你将“FS”误解成“量程”的结果。如果量程与满刻度的值不相等，那么当引用值为满刻度时就应该表示为“%FS”；当引用值为量程时，就应该表示为“%(量程)”，或者像JJG52－2013那样，直接用“%”表示，另加说明。

JJG310压力式温度计检定规程明确规定最大允许误差是“量程的%”。我早在64楼就已经说了，它不用“%FS”表示，表1中的“量程的%”实际就是一个注释。JJG617的错误，我也已在64楼给出了分析，在此不再赘述。不要以为它直接了当指出：“FS－仪表的量程，即测量范围上、下限之差(℃)”，这句话就是真理。规程中错误的概念并不少见，如：JJG52－2013和JJG49－2013就将“示值进回程差”错误的表述成了“回程误差”。