电子秤示值的测量不确定度评定及应用

2024年3月11日发(作者：奔驰amgc63报价及图片)

电子秤示值的测量不确定度评定及应用

摘要：电子秤在我们的日常生活和工农业生产经营中应用日益广泛，将逐步

取代机械秤，成为重量计量的主要工具。明确电子秤计量的技术要求，选好和用

好电子秤，保证其准确可靠，对维护市场经济秩序，保障公平经营，提高产品质

量，将起到重要的计量技术保障作用。本文介绍了对电子秤称重示值测量不确定

度的评定方法及使用要求。

关键词：电子秤 测量不确定度 使用要求

电子秤，也叫数字指示秤，是一种自行指示衡器，广泛应用于货物计量，在

贸易结算和生产经营中发挥着重要作用，具有准确度高、分辨力高、称量范围大

等优点。

在电子秤的广泛应用中，多数使用者往往只注重电子秤的准确度等级或者分

辨力，对其计量结果的不确定度一般不做考量，这就给电子秤的使用带来一定的

盲目性，如同一规格型号的电子秤，可能用来进行日常贸易，如在农贸市场上进

行蔬菜、肉类交易，也可能用于企业生产中产品的配料、货物出厂计量，也可用

于较贵重物品的交易，对于低价格商品来说，其误差的大小，人们可能比较容易

接受，但对于高价值的物料交易来说，可能就带来较大的价值误差，乃至发生货

物计量亏盈，甚至引起交易双方的计量纠纷。

要解决这些问题，就要对电子秤的示值，也就是称量结果，进行不确定度的

评定。明确其示值的不确定度，对使用者，或者交易双方来说是做到心中有数，

是非常有必要的。

按照JJG539-2016《数字指示秤》检定规程的要求，电子秤的最大允许误差、

重复性、偏载、灵敏度等指标都有具体的规定，本文不再叙述。对于出厂或者经

检定合格的、正常使用的电子秤，评定其称重示值的测量不确定度，确认所使用

电子秤配置是否合理、适用，如何做到正确选择和使用电子秤，是本文要阐明的

重点。

1、称重示值测量不确定度的评定。下面就以经检定合格的一台型号为ACS-

30的电子计价秤为例，用GUM法评定使用该电子秤称量M1级20Kg砝码时，其示

值的测量不确定度。

评定对象：型号 ACS-30，最大秤量30kg，最小秤200g，检定分度值e=10g，

检定分度数n=3000,中准确度级。

根据JJG539-2016要求，该电子秤的最大允许误差如：表1

电子计价秤最大允许误差 表1

量程m（g）

0≤m≤5000

5000

m≤20000

﹤20000

m≤30000

﹤

最大允许误差

(g)

±5g

±10g

±15g

测量模型： I=L+E (1)

式中：I: 电子秤称重示值

L： 标准砝码质量

E：电子秤示值误差

不确定度来源包括：

被称量M1级20Kg标准砝码引入的标准不确定度u(I)；

电子秤最大允许误差引入的测量不确定度u

1

(E)；

测量重复性引入的标准不确定度u

2

(E)

电子秤示值的分辨力引入的标准不确定度u

3

(E)。

方差和灵敏度系数

由公式(1)得方差传播公式: u(I)=C

1

2

u

2

(L)+C

2

2

u

2

(E) （2）

u(I)—— 电子秤示值的测量不确定度

u(L)—— 标准砝码的测量不确定度

u(E)—— 电子秤示值误差的测量不确定度

灵敏系数：C

1

=?I/?L=1 C

2

=?I/?E=1 各不确定度分量间相互独立。

因此： u(I)=u(L)+u(E)

1.6各输入量的标准不确定度评定

1.6.1由被称量M1级20Kg砝码引入的标准不确定度u(I)。

已知该电子秤称重的载荷为M1级20kg标准砝码，依据JJG99-2006《砝码检

定规程》，其最大允许误差为±1g，即区间半宽度σ=1g,设为均匀分布，取k=

,则由标准砝码引入的标准不确定度为：u(L)=σ/ =0.6g

222

2

1.6.2 由电子秤最大允许误差引入的测量不确定度u1(E)。

根据JJG539-2016,该电子秤在20kg称量时最大允许误差为±10g,即区间半

宽度σ=10g,设为均匀分布，取k=

u1(E)= σ/ =5.8g。

,则由标准砝码引入的标准不确定度为：

1.6.3 由测量重复性引入的标准不确定度u

2

(E)。

采用A类评定方法进行评定。用该电子秤对20kg标准砝码，在重复性条件

下称量10次，称量数据如表2：

对20kg标准砝码进行10次称量的结果 表2

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

0

x

i

11

9990

2

0000

2

0000

1

9990

2

0000

1

9990

1

9990

1

9990

2

0000

9990

根据贝塞尔公式，计算单次测量的实验标准差：

日常称重时，一般只对物品称重一次，所以：u

2

(E)= 5.2 g

1.6.4 由电子秤指示的分辨力引入的标准不确定度u

3

(E)。

电子秤的分度值为10g,即区间半宽度σx=5g，假设服从均匀分布，取k=

,则由标准砝码引入的标准不确定度为：u

3

(E)= σx /

1.7 测量不确定度分量汇总表 表3

= 2.9 g。

符号

测量不确定度分量来源

标准不确定度

u(L)

被称量的标准砝码

0.6 g

u1(E)

电子秤的最大允许误差

5.8 g

u2(E)

测量的重复性

5.2 g

u3(E)

电子秤的分辨力引入的标

准不确定度

2.9 g

1.8计算合成不确定度uc: uc =

1.9 扩展不确定度

= 8.3 g

取包含因子k=2，则该电子秤在称重20kg质量时，其示值的扩展不确定度为：

U

= 2uc = 17 g k=2

1.10 结论：型号为ACS-30，最大秤量30kg，检定分度值e=10g，中准确度

的电子秤，在称量M1级20Kg砝码时，其示值的扩展不确定度为：

U

=17g, k=2。

2.电子秤的选择与使用

2.1 电子秤的工作原理：

电子秤主要有秤体、称重传感器和称重显示器三部分组成，其主要技术指标

有：量程、准确度等级、分辨力、灵敏度等。

其工作原理是：当被称物品放置在秤体的承载器上时，其重量通过秤体传递

到称重传感器，传感器因压力产生变形，产生力-电效应，输出电信号，经电路

放大和信号模数转换（A/D）后，成为数字信号，再由称重显示器显示出称重的

重量值。

从其技术指标和工作原理，可以看出在选用电子秤时要充分考虑其量程、准

确度等指标的适用性及工作环境对称量的影响等因素。

2.2 电子秤技术指标的选择与使用注意事项

2.2.1称量范围（量程）的选择：从计量的准确性来讲，量程的1/3—2/3段，

是计量器具性能稳定、准确度高、测量线性最好的测量段，因此对于称量比较固

定重量的物品，应把称重量选择在段。另外要充分考虑秤的最大秤量，包括在加

载时可能产生的冲击、意外的过载，留出富余量，避免因过载造成秤的损坏。

2.2.2准确度的选择：对准确度的选择要求以适用为主，秤的准确度高，自

然价格就高。在选择秤的准确度等级的同时，要充分考虑在其称量段的称量不确

定度，对称量的不确定度要进行具体的评定，使其符合使用要求。称量的不确定

度与秤的准确度等级有关，但不完全由其准确度等级决定，准确度高的秤，其称

量的不确定度不一定就低，这与秤的技术性能、使用者的操作、使用的环境等都

有关系，所以在使用前，对秤的称量示值的不确定度进行评定，是非常有必要的。

2.2.3使用环境的控制：因电子秤的传感器、电子线路以及秤体对使用的环

境都有一定的要求，对温度、湿度、腐蚀性、粉尘等因素可能造成的影响，要充

分考虑，在特殊的环境条件，要采取相应的防护措施，或者定购特殊环境下的专

用秤，才能保证计量的准确可靠。

2.2.4 日常维护与保养：影响电子秤计量的外界因素很多，因此必须对其进

行日常维护与保养，对称重准确性要求较高的场合，如用于贸易结算、产品配料、

定量包装等关键工序的电子秤，要制定并执行严格的周期检定、使用中检查及维

护保养计划，发现异常，及时处置，以保证电子秤始终处于良好的使用状态。

3.结语

无论在商场、农贸市场、物流、港口和工厂，电子秤在我们的日常生活和工

农业生产经营中应用日益广泛，将逐步取代机械秤。明确电子秤计量的技术要求，

选好和用好电子秤，保证其准确可靠，对维护市场经济秩序，保障公平经营，提

高产品质量，将起到重要的计量技术保障作用。

［参考文献］

全国衡器计量技术委员会编著 非自动衡器 北京：中国质量出版社，2017.4

叶培德编著 测量不确定度理解 评定与应用 北京：中国质量出版社，

2013.7