二、物理量测量仪器

人们借助于测量仪器可以准确测量出相应的被测物理量的大小。方法很简单，只需正确读出测量仪器表盘上表征的数值和单位即可。物理量的测量过程与物质检测过程是完全两个不同的程序，物理量的测量过程仅仅是查明物理量的大小，而不涉及物体本身是否具有某种属性，例如，堆放在印刷机输纸台或收纸台上纸张的相对湿度人们可以去测量，但是至于纸张内的含水量那只能去检测。

1．测量仪器基本属性

为了清楚解释测量仪器的基本结构，下面以万用表为例加以说明。万用表是用来测量电流、电压、电阻等与电学相关物理量的仪表，它是一款典型的利用电子测量设备测量物理量大小的设备。电子测量设备既可以测量电学量，也可以测量非电学量，如利用电子秤测量质量，测量时间的秒表等。电子测量设备测量物理量具有的优势如下：

① 测量作业所需的能量很小，所以测量所造成的回路对测量结果影响小，不易造成测量错误；

② 得到的测量值很容易被放大；

③ 测量结果能容易地、价廉地且精确地被远程传输；

④ 测量设备高度集成先进技术（集成有显示器、书写器、计算器、逻辑运算器等）；

⑤ 显示界面更加简单、直观；

⑥ 支持数据处理。

2．测量仪器的构成

一般测量仪器都由本身的测量部件和其他必要的附件组成，测量部件是由测量单元、外壳和插在它上面的附件等组成的，测量单元是测量仪器的核心部件，如图2-1所示。图2-2为万用表的测量部件，同样的结构可以应用于其他测量仪器。

（1）测量单元

测量单元通常由一个可以移动的元件组成，在这个元件上固定有指针和刻度表盘，当物理量大小发生改变时，将会带动可以移动的元件所处的位置发生改变，然后测量者可以在刻度表盘上读出数值大小。表2-4列出了电子测量设备的测量精度比较。

一般要求电子测量设备的表盘刻度是线性的，并且不同测量挡位之间区分很明确。同时，在测量表盘上还应该有其他提示，如测量原理、精确等级和状态符号等，图2-3显示的是万用表表盘上信息。

（2）测量设备

“测量单元”一般仅适合于某一特定物理量的测量或者某一测量范围。为了避免出现测量一个物理量采用一个测量设备的现象，一般将测量设备装备有多个测量单元，以适应不同物理量测量的需求。测量单元必须要与被测量的物理量相匹配，因此，实际万用表在原有旋转线圈上加入一定数量的串联电阻和并联电阻组成测量部件，使原来仅用于测量电阻的测量单元扩展成既可以测量电阻，又可以测量电流和电压的测量部件。

（3）测量仪器

除了测量部件以外，测量仪器还应该包括一些必要的附件，如果没有必要的附件，测量仪器和测量部件间并没有区别，要想将单纯的电阻测量设备改装成电流测量设备也需要加入附件。

3．在印刷复制领域中的测量仪器——湿度计的构成和功能

相对湿度不仅影响到人们的舒适程度，同时也影响到印刷复制过程和印刷复制质量，人们常采用湿度计去测量相对湿度。湿度计的测量原理是借助于湿度计内核心材料的某一属性，如长度、厚度或者重力等与湿度有关，或者某一属性能够直接或者间接地反映出湿度变化。在印刷复制领域中常采用伸缩式湿度计，伸缩式湿度计是利用毛发、纤维素等物质随湿度变化而伸缩的性质表征湿度变化。结构如图2-4所示。它的测量元件是头发，头发的长度随着湿度的变化发生伸缩，借助于曲柄结构带动角度改变，从而显示出数值大小改变，测量值将可以在表盘上直接读出，通常在测量仪器外面套一个外壳以保护测量设备。图2-4中，调节螺丝的作用是校准测量仪器，为了得到理想测量结果，精确的设备校准要比测量行为更为重要。