一． 电子万能试验机的简介

电子万能试验机是

主要测量材料的物理力学性能的机器，材料的物理力学性能包括拉伸强度、压缩强度、弯曲强度等等。它要符合GB/T16491—1996以及鉴定标准JJG475—86。

二．测量的一些基本概念

1．测量、计量和测试，三者关系密切。

a.测量是指以确定被测对象量值为目的的全部操作；

b.计量是指实现单位统一和量值准确可靠的测量；

c.测试是具有试验性质的测量，也可理解为测量和试验的综合。

根据被测量是否随时间变化，可将测量分为动态测量和静态测量。静态测量是测量期间被测量值可认为是恒定的测量。而动态测量是为确定量的瞬时值及（或）其随时间变化的量所进行的测量。

2．测量装置的误差和准确度

装置的示值总是有误差的。测量装置的示值和被测量的真值之间的差值称为装置的示值误差。若不会引起混淆，可简称为测量装置的误差。

一般来说，真值是不知道的，只有按规定的特定条件下保存的国际计量局的基准，可以认为是某量的真值。例如国际千克基准，可以认为是真值1kg。在实际测量中，只能用所谓的约定真值来代替真值。如：被测量的实际值、修过的算术平均值、计量标准器所复现的量值等作为约定真值。其中，实际值是指满足规定准确度的可用来代替真值使用的量值。如在计量检定中通常把高一等级计量标准所复现的量值称为实际值。

测量装置的准确度（也称为精确度）是表示测量装置给出接近于被测量的真值的示值的能力。它反映测量装置的总误差。该总误差包括系统误差和随机误差两部分。测量装置的随机误差分量可用对同一被测量在同一行程方向连续进行多次测量示值的分散性来表述。通常这也称为测量装置的重复性误差。

在实际工作中，往往使用到测量装置的引用误差一词。它是指测量装置的示值绝对误差与引用值之比，并以百分数表示。引用值往往是指测量装置的量程或示值范围的最高值。例如示值范围为0—150V的电压表，当其示值为100.0V时，测的电压实际值为99.4V，则该电压表的引用误差为：

                      （100.0-99.4）*100%/150=0.4%

  测量装置的准确度等级是用来表达该装置在符合一定的计量要求情况下，能保持其误差在规定的极限范围内。多数的电工、热工仪表和部分无线电测量仪器采用引用误差的形式来表示其准确度等级，以允许引用误差值来作为准确度级别的代号。例如，“0.2级”电压表表示该电压表允许的示值误差不超过电压表引用值的0.2%。

3．量程和测量范围

测量装置的示值范围的上、下限之差的模，称为量程。其测量范围则是指在该装置的误差允许极限内它所能测量的被测量值范围。对于用动态测量的装置还标明在允许误差极限内所能测量的频率范围。

4．信噪比

信号功率与干扰（噪声）功率之比，称为信噪比，记为SNR，并用分贝（dB）来表示。如SNR=10 式中，N 和 N 分别是信号和噪声的功率。

有时也用信号电压和噪声电压来表示信噪比，这时信噪比SNR（以dB为单位）中的V 和 V 分别为信号和噪声的电压。例如，用某仪器测量某信号时的信噪比为65dB。此时表示信号电压和干扰电压之比（V /V）为1000，噪声电压还不到信号电压的千分之一。

5．动态范围

动态范围是装置不受噪声影响而能获得不失真输出的测量上限值 y 和下限值y 之比值。这样动态范围DR（以dB为单位）如：DR=20

6．线性度

线性度是指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。

在静态测量的情况下，用实验来确定被测量的实际值和测量装置示值之间的函数关系的过程称为静态校准，所得到的关系曲线称为校准曲线。通常，校准曲线并非直线。为了使用简便，总是以线性关系来代替实际关系。为此，需要直线来拟合校准曲线。校准曲线接近拟合直线的程度就是线性度（如图1）。作为技术指标，则采用线性误差来表示，即在装置标称输出范围A内，校准曲线与该拟合直线的最大偏差B来表示。线性误差也可用相对误差来表示，如：线性误差=B/A*100%

至于拟合线性直线应如何确定，目前国内外尚无同一的标准。较常用的有两种：端基直线和独立直线。端基直线是一条通过测量范围的上下限点的直线（如图2）。若拟合的直线与校准曲线间的偏差B 的平方和最小，即    最小，则该直线被称为独立直线。

7．灵敏度、鉴别力阀、分辨力

灵敏度，鉴别力阀都是用来描述测量装置对被测量变化的反应的能力。

当装置的输入x有一个变化量，它引起输出，发出相应的变化量，则定义灵敏度        S=

显然对于理想的定常线性系统，其灵敏度应当是   S=                  =常数。但是，一般的测试装置总不是理想的定常线线性系统，其校准曲线不是直线，曲线上各点的斜率（即各点的灵敏度）也不是常数。尽管如此，却总是用其拟合直线的斜率来作为该装置的灵敏度。

灵敏度是一个有量纲的量。其单位取决于输入、输出量的单位，当输入、输出两者单位一样，则灵敏度实际上是一个无纲量的比例常数。这时也称之为“放大比”或“放大倍数”。

通常，把引起测量装置输出值产生一个可察觉变化的最小被测量变化值称为鉴别力阀（称为灵敏阀或灵敏限）。它用来描述装置对输入微小变化的响应能力。

  某些测试装置使用了一般术语“分辨力”。它是指指示装置有效地辨别紧密相邻量值的能力。一般认为数字装置的分辨力就是最后位数的一个字，模拟装置的分辨力为指示标尺分度值的一半。

8．回程误差

回程误差也称为滞后或变差。它是描述测试装置的输出同输入变化方向有关的特性。（如图3）理想装置的输出、输入有完全单调的一一对应的关系。不管输入是由小增大，还是由大减小，对一个给定的输入、输出总是相同的 ，如图中细斜线。但是实际装置在同样的测试条件下，当输入量由小增大和由大减小时，对于同一输入量所得到的两个输出量却往往存在着差值。把在全测量范围内，最大的差值称为回程误差或滞后误差，回程误差可以是一般滞后现象的后果，也可能反应着装置死区的存在，前者在磁性材料的磁化和一般材料受力变形的过程中都会发生。

9．稳定度和漂移

稳定度是指测量装置在规定条件下保持测量特性恒定不变的能力。通常在不指明影响量时，稳定度是指装置不受时间变化影响的能力。如果是对其他影响量来考察稳定时，则需特别说明。

测量装置的测量特性随时间的慢变化，称为漂移。在规定条件下，对一个恒定的输入在规定时间内的输出变化，称为点漂；标称范围最低值的点漂，称为零点漂移，简称零漂。