博泰对电子天平选择问题的探讨
一、问题的提出
由电子天平的参数：分度值（可读性）=0.1g，zui大秤量=34 ㎏；再根据 JJG1036-2008《电子天
平》检定规程的规定，很容易得到该天平各称量段的zui大允许误差（见表 1），不难发现天平 20kg
称量点zui大允许误差为±1.0g，而 20 ㎏、M1 等级砝码的zui大允许误差也为±1.0g，由此可发现电子天平的zui大允许误差和被检砝码zui大允许误差相等的情况，也就是说检测器具与被检测器具的准确
度是同一个等级，因此偶尔出现检测数据存在异议的情况就不难理解了。
某单位为检测M1
等级的 20 ㎏砝码兼称量一些贵重物品，选择了一台准确度等级为 级（高准
确度级）的电子天平。在检测砝码时会时有发现电子天平出现示值欠准确可靠的情况。电子天平是
经过检定合格的，并含省级计量检定证书。也做过该电子天平的合成标准不确定度，满足不超过被
检砝码质量zui大允许误差值的九分之一的规定要求。这示值欠准确可靠的情况为什么还会产生
呢？
表 1 CPA34001S 电子天平各称量段的zui大允许误差
Max=34kg e=10 d=1.0g
MPE m
±0.5g 0≤m≤ 5kg
±1.0g 5kg＜m≤20kg
±1.5g 20kg＜m≤34kg
不确定度分量和哪些参数有关？怎样才可确保不重复不遗漏？在电子天平还没有购置之前，如
何才能确定不确定度的分量？这给选择电子天平工作带来了困难。如果仅以可读性一个参数做不确
定度来考虑，显然是存在风险的，为了稳妥起见，我们用下面的方法选择电子天平，此法意在抛砖
引玉，欲能引起同行们的探讨与质疑，更加期待专家的指教。
二、电子天平的选择
1．zui大秤量（Max）的确定
电子天平系精密计量器具，人们操作时都会轻拿轻放，一般可不考虑受到冲击力产生过载，zui
大秤量可按下式选择：Max≈1.05Mmax
Mmax：为被称量物体质量的zui大秤量值
如果量程范围宽，则需分段选多台电子天平。
2．准确度等级的选择
准确度等级的选择是zui重要的一环，可以说是选择成败的关键。好在 JJG1036-2008《电子天平》
检定规程的发布和实施，给我们工作提供了依据，使之有法可依。我们认为电子天平准确度等级可
由电子天平的zui大允许误差不大于被称物体质量zui大允许误差的三分之一来选定。即：
MPEt≤1/3MPEm
MPEt：电子天平的zui大允许误差
MPEm：被称物体质量zui大允许误差
3．其他功能方面的选择
操作可选触摸屏式或键盘式；显示分为高分辨率彩色显示屏和黑白液晶显示屏；应用方面是只
需具备基本的称量功能或附带较多的应用程序功能。凡此种种，都应根据实际需求来决定。我们认
为只要zui大秤量、准确度等级满足要求，其余都以实用为准则。
三、选择的实例
以选择满足称量F2
等级的 1mg～5kg砝码的电子天平为例，说明按“MPEt≤1/3MPEm”的原则来确
定电子天平的的准确度等级，不失为一种选择电子天平的简便安全、切实有效的方法和措施。
1．zui大秤量选定
因为 1mg～5kg 范围较宽，宜分级选择，需三台电子天平才可满足需求，现拟定三个方案如下：
方案一
天平型号 量程 可读性 检测砝码范围
XP26C 22g 1ug 1mg~20g
XP504 520g 0.1mg 50g~500g
XP5003S 5100g 1mg 1000g~5000g
方案二
天平型号 量程 可读性 检测砝码范围
XP26C 22g 1ug 1mg~20g
XP205 220g 0.01mg 50g~200g
XP5003S 5100g 1mg 500g~5000g
方案三
天平型号 量程 可读性 检测砝码范围
CPA26P 5/21g 2/10u 1mg~20g
524P 120/240/520g 0.1/0.2 /0.5mg 50g~500g
5203P 1200/2400/5200g 1/2/5mg 1000g~5000g
以上三个方案要通过准确度等级的验证来取舍
2．准确度等级的验证选定
遵照 JJG1036-2008《电子天平》检定规程的规定，由已知 d 和 Max，通过简单的计算，可以方
便的得到每台电子天平各称量段的zui大允许误差，因而达到求出每台电子天平合成标准不确定度的
效果。
根据 JJG1036-2008《电子天平》检定规程中 n=Max/e 的规程可知：XP26C、XP205、XP504 、
XP5003S、CPA26P、为Ⅰ级（特种准确度级）电子天平，524P、5203P只能为 级（高准确度级）
电子天平。CPA26P、524P、5203P 是具有多个分度值和多个称量范围的电子天平，显然每个局部
称量范围的各称量段的zui大允许误差是不同的，应一一列出。
上述三个方案中每台电子天平各称量段的zui大允许误差，分别列于表 2、表 3、表 4、表 5 中；
并将电子天平和被称砝码（F2
等级）的zui大允许误差同列入表 6。
表 2 XP26C、XP504、XP5003S 各称量段的zui大允许误差
XP26C XP504 XP5003S
Max=22g e=10d=10ug Max=520g e=10d=1.0mg Max=5100g e=10d=10mg
MPE m MPE m MPE m
±5ug 0≤m≤500mg ±0.5mg 0≤m≤50g ±5mg 0≤m≤500g
±10ug 500mg＜m≤2g ±1.0mg 50g＜m≤200g ±10mg 500g＜m≤2000g
±25ug 2g＜m≤22g ±1.5mg 200g＜m≤520g ±15mg 2000g＜m≤5100g
表 3 CPA26P、XP205 各称量段的zui大允许误差
CPA26P Max=5/21g d=2/10u XP205
Max=5g e=10d=20ug Max=21g e=10d=100ug Max=220g e=10d=0.1mg
MPE m MPE m MPE m
±10ug 0≤m≤1g ±50ug 0≤m≤5g ±0.05mg 0≤m≤ 5 g
±20ug 1g＜m≤4g ±100ug 5g＜m≤20g ±0.1 ㎎ 5g＜m≤20g
±30ug 4g＜m≤5g ±150ug 20g＜m≤21g ±0.15mg 20g＜m≤220g
表 4 524P 各称量段的zui大允许误差
524P Max=120/240/520g d=0.1/0.2 /0.5mg
Max=120g e=10d=1mg Max=240g e=10d=2mg Max=520g e=10d=5mg
MPE m MPE m MPE m
±0.5mg 0≤m≤5g ±1mg 0≤m≤10g ±2.5mg 0≤m≤25g
±1.0mg 5g＜m≤20g ±2mg 20g＜m≤40g ±5.0mg 25g＜m≤100g
±1.5 mg 20g＜m≤120g ±3mg 40g＜m≤240g ±7.5mg 100g＜m≤520g
表 5 5203P 各称量段的zui大允许误差
5203P Max=1200/2400/5200g d=1/2/5mg
Max=120g e=10d=10mg Max=240g e=10d=20mg Max=5200g e=10d=50mg
MPE m MPE m MPE m
±5mg 0≤m≤50g ±10mg 0≤m≤100g ±25mg 0≤m≤250g
±10mg 50g＜m≤200g ±2mg 100g＜m≤400g ±50mg 250g＜m≤1000g
±15mg 200＜m≤1200g ±30mg 400g＜m≤2400g ±75mg 1000g＜m≤5200g
表 6 电子天平和砝码（F2 等级）的zui大允许误差
砝码
标称值
砝码
MPE（mg）
XP26C
MPE（mg）
CPA26P
MPE（mg）
XP205
MPE（mg）
XP504
MPE（mg）
XP5003S
MPE（mg）
524P
MPE（mg）
5203P
MPE（mg）
1 mg ±0.06 ±0.005 ±0.01 ±0.05
2 mg ±0.06 ±0.005 ±.01 ±0.05
5 mg ±0.06 ±0.005 ±0.01 ±0.05
10 mg ±0.08 ±0.005 ±0.01 ±0.05
20 mg ±0.10 ±0.005 ±0.01 ±0.05
50 mg ±0.12 ±0.005 ±0.01 ±0.05
100 mg ±0.16 ±0.005 ±0.01 ±0.05
200 mg ±0.20 ±0.005 ±0.01 ±0.05
500 mg ±0.25 ±0.005 ±0.01 ±0.05
1 g ±0.3 ±0.01 ±0.01 ±0.05
2 g ±0.4 ±0.01 ±0.02 ±0.05
5 g ±0.5 ±0.015 ±0.03 ±0.05
10 g ±0.6 ±0.015 ±0.1 ±0.1
20 g ±0.8 ±0.015 ±0.15 ±0.1
50 g ±1.0 ±0.15 ±0.5 ±1.5
100 g ±1.6 ±0.15 ±1.0 ±1.5
200 g ±3.0 ±0.15 ±1.0 ±3.0
500 g ±8.0 ±1.5 ±5.0 ±7.5
1000 g ±16 ±10.0 ±15.0
2000 g ±30 ±10.0 ±30.0
5000 g ±80 ±15.0 ±75.0
通过表 6 可以看出：
选用 XP26C 检测（1mg～20g）范围的砝码，显然是大材小用。选由 CPA26P 检测（1mg～20g）
范围的砝码比较适合。XP205 检测（50g～200g）范围的砝码；XP5003S 检测（1000g～5000g）范
围的砝码；有 500g、1000g 两点达不到 MPEt≤1／3MPEm 要求，如果用 XP504 取代 XP205，则会
有 50g、100g、1000g 叁点达不到 MPEt≤1／3MPEm 要求，但都能达到 MPEt≈1／2MPEm；并同时
满足合成标准不确定度不超过被检砝码质量zui大允许误差值的九分之一的要求。
524P 检测（50g～500g）范围的砝码；5203P 检测（1000g～5000g）范围的砝码，两者的zui大
允许误差已经几乎相等，尽管满足合成标准不确定度不超过被检砝码质量zui大允许误差值的九
分之一的要求，但准确度指标是重要的先决条件，为了安全可靠起见，我们仍然觉得不宜选用这两
台电子天平。并考虑到 XP504 与 XP205 价格相差较大，现本着经济、实惠的原则选取了由 CPA26P、
XP504、XP5003S 组合的新方案。
四、待讨论的问题
以上方法是通过选用电子天平的实践及基于计量检测系统中一般公认的准则，即测量仪器的zui
大允许误差不大于被检计量器具的zui大允许误差的三分之一提出来的。方法虽方便、可靠、易行，
但目前尚无针对性强的技术法规可依，所以用此法确定电子天平准确度等级会有人提出异意，因为
砝码 JJG99-2006 检定规程（7.2.2.1）中明确规定，“衡量仪器合成标准不确定度不得超过被检砝码
质量zui大允许误差值的九分之一。”合成标准不确定度（即重复性、灵敏度、分辨力、偏载等
的合成） 电子天平的这些计量特性在测量之前要已知，在电子天平未到货前，我们只有依据天平
厂商提供的产品宣传样本，这里面或多或少存在宣传的成分，日后难免有些参数指标存在争议。
众所周知，电子天平的可读性（d）和zui大称量（Max）是zui容易在事前获得的二项可靠的无
须争议的计量特性指标。有了 Max、e=10d 根据 JJG1036-2008《电子天平》检定规程就能方便得出
电子天平zui大允许误差，判断一下是否不大于被称物体zui大允许误差的三分之一。相对来说，这种
方法比用合成标准不确定度简便、稳妥、可靠。
首先，电子天平和非自动秤两个规程的制定是引用同一个文件，JJG1036-2008《电子天平》检
定规程在计量性能要求、主要技术指标等方面采用了国际法制计量组织（OIML）国际建议 R76《非
自动衡器》中的相关内容；JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》等效采用国际法制计量组织
（OIML）国际建议 R76《非自动衡器》制定的。OIML 国际建议 R76《非自动衡器》中根本没有区
别电子天平和电子秤。都是利用作用于物体上的重力（G=mg）来确定该物体质量的计量器具，本
质上就是同一种计量器具，都应属于《非自动衡器》。
再次，砝码检定规程（7.2.3）“标准砝码至少应比被检定砝码高一准确度等级，其质量扩展不
确定度应不大于被检定砝码质量zui大允许误差的九分之一。”观察砝码的zui大允许误差表，也不难
发现，上一个等级砝码的zui大允许误差是不超过下一个等级的zui大允许误差的三分之一的，上一个
等级砝码是可作为下一个等级砝码的标准砝码。这样是否可以推理，检定砝码用的电子天平其zui大
允许误差不超过砝码的zui大允许误差的三分之一是不违反规程的，并不一定需要合成标准不确定度
不超过被检砝码质量zui大允许误差值的九分之一的要求。
其次，不仅电子天平的准确度等级是按照其检定分度值 e 和zui大称量（Max）划分成四个准确
度等级（n=Max/e）。同时，zui大允许误差的表示的方法也和电子秤一样，以梯形允许误差带的形
式出现，各段称量载荷 m 与zui大允许误差 MPE，都以检定分度值 e 来表示。相对以前的方法是直
观、明了。不再象以前用十万分之一或百万分之一等相对误差形式来评价电子天平。显然，这不仅
避免了对相对误差理解不同产生异议，而且给使用者选择电子天平和检定人员的实际检定工作带来
极大的方便。
除此之外，用于检定砝码的电子天平，如果被检砝码进行空气浮力修正，则其合成标准不确定
度不得超过被检砝码质量zui大允许误差值的六分之一；如果被检砝码不进行空气浮力修正，则
其合成标准不确定度不得超过被检砝码质量zui大允许误差值的九分之一。即：uc
≤1/9MPEm；对
于此式，如果单纯从数学角度上来讲，成立是欠严谨的。因为进行比较的量必须是同种类、同性质
的量才有意义。令我们难以理解的是，砝码电子天平这两者的zui大允许误差都能方便得到，为何不
用其zui大允许误差相比呢？我们臆断是砝码规程在电子天平规程之前所致。
电子天平在称量过程中不需要砝码，操作简单、直接读数，具有机械天平无法比拟的优点，会
越来越广泛地应用于各个领域，并有取代机械天平之势。我们觉得应该把近二年来选购电子天平实
践工作中的点滴体会与大家分享，作为引玉之砖，期望能引起同行商榷与争鸣。希望选择确定电子
天平的准确度等级能够用和选择电子秤一样的方法，早日成为厂商用户的共识。
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