【国家标准(GB)】 电工和电子测量设备性能表示

ICS.19.080
中华人民共和国国家标准
GB/T6592-1996
idtIEC359:1987
电工和电子测量设备性能表示
Expression of the performance ofelectrical and electronic measuring equipment1996-0·9-03发布
1997-09-01实施
国家技术监督局
GB/T6592-1996
IEC前言
量、值和范围的规定和测量…
值和范围的规定
IEC产品标准的要求
误差极限的规定
影响量的选择
总的原则
固有误差和变动量的测量：
符合规定误差极限的确认.
破坏性环境试验·
测试设备影响的考虑·
受试设备的条件…
基准工作条件.
第一篇　总则
第二篇定义
第三篇细则
第四篇合格试验的程序
附录A(标准的附录）工作误差的统计计算附录B（提示的附录）IEC359第一版的环境要求12
GB/T6592-1996
本标准是根据国际电工委员会标准IEC359：1987《电工和电子测量设备性能表示》及其1991年发布的第1号修改单，对GB6592一86&电子测量仪器误差的一般规定》进行修订的，本标准与IEC359；1987等同。
本标准与GB6592一86（参照IEC359：1981制定）相比较，主要有以下内容的变动：1）增加了“IEC产品标准的要求”；2）增加了“第四篇合格试验的程序”，3）增加了“第12章破坏性环境试验”，4）附录A中，增加了“计算基础”和“超过极限值的概率的含义”，5）附录B中,增加了三个环境严酷等级(即I、I、Ⅱ)的内容。本标准从实施之日起，同时代替GB6592一86。本标准的附录A是标准的附录。
本标准的附录B是提示的附录。
本标准由中华人民共和国电子工业部提出。本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会归口。本标准起草单位：电子工业部标准化研究所。本标准主要起草人：黄英华、孔广峰、赵中义。GB/T6592—1996
IEC 前言
1）IEC(国际电工委员会)在技术间题上的正式决议或协议，是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的，对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见。2）这些决议或协议，以推荐标准的形式供国际上使用，并在此意义上为各国家委员会所认可。3）为了促进国际上的统一，IEC希望各国家委员会在本国条件许可的情况下，采用IEC标准文本作为其国家标准。IEC标准与相应国家标准之间的差异，应尽可能在国家标准中指明。序
本标准由IEC第66技术委员会(电气和电子试验与测量仪器、系统和附件）制定。本标准文本以下列文件为依据：六个月法
66(CO)43
表决报告
66(CO)44
表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅。本标准中引用下列IEC标准：
IEC50(131):1978
IEC50(151):1978
IEC50(301):1983
IEC50(302),1983
IEC50(303):1983wwW.bzxz.Net
国际电工词汇（IEV）
国际电工词汇（IEV）
国际电工词汇（IEV）
国际电工词汇（IEV）
国际电工词汇（IEV）
本标准中引用的其他标准：
第131章：电路和磁路
第151章：电磁器件
第301章：电测量用通用术语
第302章：电工测量仪表
第303.章：电子测量仪器
CEE10：1964电动机启动的家用和类似电器规范范第1部分：总规范
中华人民共和国国家标准
电工和电子测量设备性能表示
Expression of the performance ofelectrical and electronic measuring equipment与本标准现行方法的相互关系
GB/T6592—1996
idtIEC359:1987
代替GB6592—86
1）不论环境、供电电源和任何其他性能特性为模拟实际工作条件而发生各种变化时，均不应超过技术规范中规定的性能特性值误差的两个极限值。因此，当已知一个过程或系统允许的总误差时，就可以选择具有适当准确度的测量设备或系统。2）在电子测量设备领城，IEC359(1971)第一版已认可了固有误差和影响误差的概念，并已用于规定工作误差体系。在按照环境严酷等级工作分组确定的范围内，影响量值的最不利组合情况下，此误差是有效的。
对于测量一种现象中的几个参数的设备来说，该体系是适用的。但是，影响条件的最不利组合的确定及试验条件组合的产生是困难的和不经济的。3）在电工测量仪表领域，例如IEC51，认可了固有误差和变动量的概念，并用于规定准确度等级的体系。这些等级与IEC51中规定的影响量的范围有关，但与具体的环境无关。制造厂和用户双方的观点都认为该体系是适用的，特别是出于经济的原因。固有误差比较容易确定，且适用于交收试验和仲裁试验。但它不能对在实际使用中较不利条件下可能发生的性能的下降提供任何信息。尽管如此，当影响量是从基准值向IEC产品标准（包括具体仪器）中规定范围的一个或另一个值变化时，通过确定每个独立的影响量产生的误差变化（变动量），此系统可以提供一些有关工作误差的提示。然而，由于所有其他的影响量都保持在他们的基准值下，就不能确定几个影响量同时从其基准值偏离的结果。4）在分析设备领域中，目前还没有一个固定的主导体系。在过程控制设备领域中，基本采用固有误差和变动量的概念，与测量设备所公认的量不同，影响量更为重要。5）对于制造厂来说，要符合不同购买者不同学科有矛盾的要求是不可能的。因此，必需采用一种通用的误差概念，该误差概念适用于广泛测量领域内的不同应用情况。6）引用文件
a）下列IEC标准涉及与性能及误差有关的项目：IEC50
国际电工词汇（IEV）
IEC51直接作用模拟指示电子测量仪器及其附件IEC68基本环境试验规程
IEC160（1963）试验用标准大气条件直接作用记录式电子测量仪器及其附件IEC258(1968）
IEC484（1974）非直接作用电子测量仪器IEC529(1976)
外壳防护等级的分类
国家技术监督局1996-09-03批准1997-09-01实施
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IEC654工业过程测量和控制设备的工作条件IEC688交流电量变换为直流电量的电测量变换器IEC721-3（1984）环境条件分类，第3部分：环境参数及其严醋等级的组别的分类b）与供电网络干扰有关的IEC标准IEC555家用电器和类似电气设备在供电系统产生的干扰IEC555-1（1982）第1部分：定义IEC555-2（1982）第2部分：波
IEC555-3(1982）第3部分：电压波动IEC725(1981）月
用于测定家用电器和类似电气设备干扰特性的基准阻抗的条件IEC816(1984)
1范围
低压电源和信号线的短时态测量方法导则第一篇总则
本标准适用下列各类型电气和电子设备和仪器及其附件的性能规范：a）测量电量的（指示和记录仪器），b）提供被测量的(供给仪器），例如信号发生器和一些电源。c）用电气方法测量非电量的，不包括任何像传感器那样提供一个非电量的电模拟装置部件；条件是此设备没有相应的IEC产品标准或它的电气、电子部件的要求与此标准相抵触。该性能的表示只包括电气或电子部分。
2目的
本标准为设备在其范围内误差的要求和测量确保一致提供方法。所有其他必需的要求留给相应的IEC产品标准，该IEC产品标准适用于本标准范围内具体类型的设备。例如：性能特性和其测量范围、影响量和其规定工作范围的选择，留给IEC产品标准。3量、值和范围的规定和测量
3.1在制造厂测量设备的技术规范中，用性能特性的误差极限的表述来规定性能参数。误差极限的规范提供下列数据中的一种：a）固有误差和变动量的极限。
b）工作误差极限值，采用统计方法由上述a)计算。c）最不利状态误差，由上述a)计算。3.2应对制造厂所考虑的每一个影响量规定出-一个基准值或基准范和一个工作范围。规定每一个影响量的极限条件和贮存及运输条件也是有用的。3.3误差极限值是基于固有误差和变动量的测量，再进行一些必要的计算来确定的。3.4规定工作误差极限值时，采用在额定工作条件内，推荐的测量和计算方法提供95%的概率，使误差保持在极限值范围内，见附录A。第二篇定
4定义
下列定义适用于本标准。
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4.1真值truevalue(IEV301-08-01和VIM1.18）表征某量在所处的条件下完善地确定的量值。注；一个量的真值是一个理想的概念，一般来说无法精确得知。4.2约定真值conventionaltruevalue（已修订的IEV301-08-02）。足够接近一个量的真值的值，从使用这个值的目的来说，这两个值的差可以忽略不计。注
1一个量的约定真值，对于各种具体的情况，通常借助某些方法和使用适当准确度的仪器来确定。2由于真值无法精确得知，为了简便起见，在不造成混乱的情况下，可以把约定真值叫做“真值”。4.3准值fiducialvalue(IEV301-08-03)一个明确规定的值，以此值为基准去定义准值误差。注：例如，这个值可以是被测值，测量范围的上限值、刻度范围，预暨值或其他明确规定的数值。4.4额定值ratedvalue（已修订的IEV151-04-03）制造厂对设备或仪器的一个规定的工作条件所给定的一个量值。4.5范围range
是两个极限值之间的区域，用所考虑的量的上、下极限值来表示。注：术语“范”通常与一个修饰词联用，它可以适用于一个性能特性，一个影响量等。4.6性能performance(IEV303-08-01)仪器所完成的预期功能的程度。4.7性能特性performancecharacteristic为了确定设备的性能给它规定的某个量（用值、公差、范围来描述）。注
1同一个量本标准中，依据其应用可以作为“性能特性”，也可作为“被测量或供给量”，也可以作为“影响量”。2另外，术语\性能待性”还包括量的商，如每单位长度电压。4.8影响量influencequnatity（已修订的VIM2.10）不是被测量的量，但影响被测量的数值或测量设备的指示值。注
1对设备来说，一个影响量可能是外部的，也可能是内部的。2当性能特性的值在它的测量范围内改变时，它可能影确到另一个性能特性的误差。3被测量或它本身的参数可以起影响量的作用。例如，一个电压表，由于非线性，被测电压值可能产生一个附加误差，它的频率也可能引起附加误差。4.9基准条件referenceconditions（已修订的IEV301-08-01）规定了公差的基准值和基准范围的一组影响量和性能特性的适当集合，按此规定固有误差。4.10基准值referencevalue（已修订的IEV302-08-01）组基准条件中的一个规定值。
注：一个基准值应有公差，
4.11基准范围referencerange（已修订的IEV302-08-02）一组基准条件中的一个值的规定范围。4.12额定工作条件ratedoperatingconditions是性能特性的规定测量范围和影响量的规定工作范围的集合，在此范围内规定和确定仪器的变动量或工作误差。
4.13规定工作范围specifiedoperatingrange一个单一影响量的数值范围，它构成额定工作条件的一部分。注：工作范围是一个与使用的“标称范翻”(IEV302-08-04)和\额定使用范围”(IEC359:1971,2.6.2)相类似的概念。1）国际通用计量学基本名调(1984)。3
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4.14规定测量范围specifiedmeasuringrange（已修订的VIM5.40）被测量的一组数值，在此范围内测量仪器的误差应在规定的极限之内。注
1个仅器可以有几个规定测量范国。2规定测量范围可能小于指示值范围。3这一术语曾被称为“有效范围”。4.15极限条件limitingconditions（已修订的VIM5.60）工作状态下测量仪器能经受住的极端条件，当它接着工作在额定工作条件下时不致损坏和降低其计量性能。
4.16贮存和运输条件storageandtransportconditions非工作状态下测量仪器能经受住的极端条件，当它接着工作在额定工作条件下时不致损坏和降低其计量性能。
4.17（测量仪器的）(绝对）误差（absolute)error(ofameasuringinstrument）测量仪器的指示值减去被测量的(约定)真值。注：对于一个供给量，此指示值是它的标称值或刻度值。4.18相对误差relativeerror（已修订的IEV301-08-07）误差(以被测量或供给量的单位表示)与约定真值之比。4.19准值误差fiducialerror
测量仪器的误差除以仪器规定的准值。4.20固有误差intrinsicerror（已修订的IEV301-08-11）在基准条件下测量仪器或供给仪器的误差。注：由磨损引起的误差是固有误差的一部分。4.21变动量variation（已修订的IEV302-08-03）当一个单一影响量相继取两个不同值时，指示或记录仪器被测量的同一个值的示值差，或供给仪器的(约定)真值的示值差。
4.22工作误差operatingerror
在额定工作条件内任意一点上得到的性能特性的误差。注：在工作范围内，某些影响量值的组合点上，工作误差会产生极端值(不考虑符号）。4.23误差极限limitsoferron
制造厂对工作在规定条件下的设备给定的误差的两个极值（正和负）第三篇细
5值和范围的规定
5.1制造厂应对他认为适合于具体设备的性能特性的全部量给出额定值或规定测量范围。5.2当规定性能特性的误差极限时，制造厂应对他所考虑的每一个影响量给出一个基准值或一个基准范围和（或）规定工作范围。规定的工作范围应包括全部基准范围并通常至少在一个方向上超出基准范围。
如果某一性能特性作为影响量，它的测量范围就是它规定的工作范围。如果某一性能特性表现为影响量，应确定它的基准值或基准范围，除非这与它的测量范围相同。对任一未加规定的影响量，它的基准值或基准范围则被认为是其工作范围。第15章提供了用于合格试验的一-些共用的影响量的基准值和基准范围。在产品标准中不强制包括这些值和范围。
注：如果仪器的使用条件中有一个以上规定的影响量处于它们的基准值和基准范围之外，变动量可能超出它规定4
的极限，
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5.3制造厂应对每个确定的影响量规定极限条件、贮存和运输条件。如果没有规定范围，则认为额定工作条件就是极限条件并且包括贮存和运输条件。6IEC产品标准的要求
6.1适合本标准范围的包括各种设备的IEC产品标准的起草人应当遵守此处规定的准则，特别是以下几点：
6.2一个IEC产品标准应给出包括相应性能特性和影响量的详细要求，并给出用于确定误差极限方式的内容（见第11章）。它还应包括极限条件和贮存、运输条件。6.3一个IEC产品标准不应与本标准的任何要求相抵触。7误差极限的规定
7.1如果有一个关于设备的IEC产品标准，则应依据该产品标准规定性能特性的误差极限。7.2对于所有其他的设备，误差极限的规定可以给出几种方式中的一种。这些方式在7.3至7.5中被称为方式A、B和C。
7.3固有误差和变动量的极限（方式A）固有误差极限根据基准条件确定，变动量极限根据额定工作条件确定。此方式通常用于确定仪器的准确度等级，极限则包含在分级中。7.4工作误差极限（方式B）
工作误差极限根据额定工作条件确定。此极限是以规定的固有误差和变动量的极限（方式A)为基础的。通过计算以便提供一个使误差保持在规定极限内的确定的概率。附录A给出概率为95%的推荐计算公式。如果不使用这些公式，制造厂应给出其他使用的方法，并说明它的概率的值。
如果此计算结果比第7.5条的最不利状态误差更差，那就选择最不利状态误差来作为工作误差。当固有误差或单一变动量是结果的主要原因时，这种情况是可能发生的。7.5最不利状态误差（方式C）
最不利状态误差根据额定工作条件，并以上述方式A的固有误差和变动量的极限为基础确定的。将固有误差和变动量的最不利极限值的模进行算术相加，来计算最不利状态误差。最不利状态误差表明的结果不取决于统计结果。几乎所有条件下，它不代表实际误差，而且很可能过于保守。
7.6给出工作误差或最不利状态误差后，还可以给出固有误差和变动量的极限。注；当没有说明固有误差和变动量的极限时，制造厂应按要求提供。7.7对于一个性能特性，可以对应几组规定的额定工作条件，来规定几个工作误差极限。7.8误差可以规定为绝对误差也可以规定为相对误差。在有些情况下，误差的一部分表示为相对误差，而另一部分表示为绝对误差。例如：士（2%十20mV）。在这种情况下，依据第7.4条计算工作误差和依据第7.5条计算最不利状态误差时，应分别计算固有误差和变动量的相对部分和绝对部分。7.9应明确规定相对误差或准值误差参照值。当给一个具体的性能特性规定一个以上的误差极限时，应使用同一个数值。
8影响量的选择
误差极限越小，仔细选择影响量就越重要。作为指南，下面叙述了各种影响量。8.1影响量可以是测量设备外部的或内部的。设备外部的是环境特性、供电电源或时间。例如：温度、电源电压、从通电开始经历的时间。5
8.2设备内部的影响量有儿种：
a）信号参数作为影响量。
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例如：信号参数“频率”影响电压表的性能特性“电压示值”。b）除了个要测误差的性能特性之外的其他性能特性作为影响量。例如：电压表的性能特性“积分时间，均方根值，平均值，峰值”影响有关的性能特性“电压示值”。还有，信号发生器的输出功率影响性能特性“频率”。c）要测误差的性能特性自身可以作为影响量。这种影响是由于超出基准范围之外但处于测量范围之内的非线性引起的。
例如：一个数字多用表的电压测量范围为1mV～1000V。它的基准值规定为1V。在测量范围内，性能特性“电压示值”作为它自已的影响量。第四篇合格试验的程序
9总的原则
合格试验包括确定固有误差和变动量，以便证实仪器的误差是否符合规定的误差极限。相应的，应使用IEC68的试验方法。
只有规定了极限数值的项目才能作为试验项目。没有极限数值的项目仅进行简单的检查。如果规定了极限，合格试验应在本篇指定的条件下进行。10固有误差和变动量的测量
10.1每一规定的性能特性的固有误差应在基准条件下测量，见第15章10.2应测量每一规定的性能特性的变动量极限。当一个影响量在它的工作范围内连续取两个不同的数值时，测量性能特性的变动量，如下所述：a）当测量由一个有基准值的影响量引起的变动量时，应首先在影响量的基准值上测定误差。然后测定在工作范围内任一点上（高于或低于基准值)的最大误差。则变动量是基准值上的误差与工作范围内任何其他误差的最大差值（不考虑符号）。b）当测量由一个有基准范围的影响量引起的变动量时，应首先在基准范围的两个极限值测定误差。
再测定工作范围内任点上(高于或低于基准范围)的最大误差。确定基准范围的个极限值上的误差与相邻的规定工作范围部分内任何其他误差之间的最大差值（不考虑符号）。再确定与基准范围另一极限值相邻的规定工作范围那部分最大差值。取两个差值（不考虑符号）的较大值确定为变动量。见表1的图1和图2。当一个性能特性作为一个影响量时，变动量在规定的测量范围内测定。见表1中的图3和图4。c）除了一个被测的影响量外，其他所有影响量都处在它们的基准条件内，并保持恒定。性能特性置于它的测量范围内，并不要有意去变动。d）对于变动量，表2概括了简单型和儿种复杂型及测重它们的条件。10.3使用附录A的符号，通常可以忽略任何符合下列条件的变动量：T,=0;IT.-TI≤0.2IE.-E
10.4固有误差和变动量在稳态条件下有效。注：术语“稳态”适用于一个量突变后的平衡条件。10.5固有误差和变动量在统计概念上应是相互独立的。如果由两个影响量相加所引起的总效应，除非其效应很小，否则认为影响量的效应是独立的，可能是冒险的。如果这些变动量是可与固有误差相比的，则在它们的每个极限值上用两个影响量进行组合试验是实用的（见附录A）。6
图1：影响量具有基准值
O,=规定工作范围的下限
O.=规定工作范围的上限：
R=基准值，第一个测量点
图2：影响量具有基准范围
O,=规定工作范围的下限；
O.规定工作范围的上限，
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表1测量变动量的值和范围
R=基准范围的下限，为确定在O,R范围内变动的第一个测基点；R.基准范围的上限，为确定在O,～R范围内变动量的第一个测量点图3：性能特性具有基准值
M,规定测量范函的下限；
M.-规定测量范围的上限；
R=基准值，第一个测量点
图4:性能待性具有基准范围
M,=规定工作范圈的下限；
M.-规定工作范图的上限，
R,=基准范围的下限，为确定在M～R范围内变动量的第一个测量点R.一基准范圈的上限，为确定在M.～R。范围内变动量的第个测量点表2a变动量可能的型式及产生的效应引起变动量的原因
型式1：简单变动量
个影响量在R~O和RO.(图1)或R~O;和R.~O.(图2)范囤内的变化
性能特性指示值或供给值的变化型式2:二阶变动量
~个影响量的变化(如上述型式1)博）
另一个影响量的变动量的变化（一个变动量的变动
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