KELIBRON 指南

测量基础

读数的记录

2 分钟阅读更新于 课程:测量基础 · 第 6 课

要点

读数要写出量具分辨出的全部位数,末尾的 0 也要写,并带上单位。数值需要减少位数时,按 GB/T 8170 一次修约;最终结果按其不确定度修约。

本页目录
  1. 保留几位
  2. 修约规则(GB/T 8170-2008)
  3. 0.5 单位修约
  4. 与极限值比较
  5. 结果与不确定度
  6. 记录里要有什么
  7. 在 KELIBRON 中
  8. 参考资料
  9. 完整复现
  10. 在实训室中练习
  11. 常见问题
实训画面数显卡尺测 Ø12 ±0.03 销在实训室中打开 →

保留几位

量具给出几位就记几位,不多也不少。分辨力 0.01 mm 的数显卡尺显示 12.00,记作 12.00 mm,不能写成 12 mm:两个 0 说明量具分辨到了百分位。分度值 0.02 mm 的游标卡尺,读数末位是偶数,例如 24.98 mm。

不要添上量具给不出的位数。多数物理实验讲义要求螺旋测微器估读一位(0.001 mm),以讲义为准;游标卡尺只读到分度值(见“物理实验中的长度测量”一课)。

修约规则(GB/T 8170-2008)

数值需要减少位数时(例如求平均值、换算单位),看拟舍弃数字的最左一位:

  • 小于 5:舍去(24.9849 → 24.98);
  • 大于 5:进一(24.9861 → 24.99);
  • 是 5,且其后有非 0 数字:进一(24.98501 → 24.99);
  • 是 5,且其后无数字或皆为 0:保留的末位是奇数就进一,是偶数就舍去(24.985 → 24.98,24.975 → 24.98)。

只修约一次,从原始数值直接修约到位。15.4546 修约到个位是 15;逐级修约(15.455 → 15.46 → 15.5 → 16)得到错误结果,标准不允许这样做。

有的教材和实验手册遇 5 一律进一,例如 NCERT 十一年级物理实验手册查对数表的例子。按课程或标准指定的规则执行;国家标准和检测报告按 GB/T 8170。

0.5 单位修约

GB/T 8170 也规定了 0.5 单位修约:先乘 2,按指定间隔修约,再除以 2。例,按 0.0005 in 修约:12 mm = 0.472 44 in,乘 2 得 0.944 88,修约为 0.945,除以 2 得 0.4725 in。数显卡尺用英寸时也按 0.0005 in 步进;恰好落在半步上时怎样处理,由厂家决定。

与极限值比较

标准或有关文件没有特殊规定时,GB/T 8170 要求用全数值比较法:用未经修约(或虽经修约但标明舍、进)的数值与极限值比较,超出就不合格,不论超出多少。先修约再比较,可能掩盖很小的超差。

结果与不确定度

GUM(JCGM 100:2008,7.2.6)指出,不确定度通常最多保留两位有效数字,测量结果修约到与它一致的位数。例:平均值 24.9867 mm,扩展不确定度 0.023 mm,写作 24.987 mm,U = 0.023 mm(k = 2)。

记录里要有什么

  1. 数值和单位:12.00 mm。
  2. 测的是什么:工件和被测要素,例如“销,外径,中部”。
  3. 所用量具及其编号,读数才能追溯到这把量具的校准。
  4. 日期和测量人。

在 KELIBRON 中

实训室的显示按量具的分辨力给出:数显卡尺用毫米时显示两位小数,切换到英寸时按 0.0005 in 步进;游标卡尺按 0.02 mm 读数。读数来自模型,只用于练习,不能作为真实记录。

参考资料

  1. GB/T 8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》 · 国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会
  2. JCGM 100:2008 — Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM) · JCGM / BIPM
  3. 南昌大学物理实验中心,《密度的测量》实验讲义(游标卡尺、螺旋测微器读数与零点误差) · 南昌大学
  4. NCERT, Laboratory Manual Physics Class XI, Part I: Major skills in physics practical work (significant figures, errors) · NCERT
  5. JCGM 200:2012 — International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM, 3rd edition) · JCGM / BIPM

完整复现

复现数显卡尺:测量磨削销 Ø12外径 · 0:28在实训室观看 → 分步跟做 → 下载视频 (12.0 MB)

由实训室按领域命令复现;读数与判定来自测量模型。

在实训室中练习

常见问题

应该写 12 mm 还是 12.00 mm?

量具分辨到百分位时写 12.00 mm:末尾的 0 说明测量的精细程度。

24.985 修约到两位小数是多少?

按 GB/T 8170,拟舍弃的 5 后面无数字时,保留的末位修约成偶数:24.98。

动手试一试

在三维实训室中打开同样的场景,自己读一次数。

在实训室中打开 →

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