JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1944—2021
电容式测微仪校准规范
Calibration Specification for Capacitance Comparators
2021-12-08发布
2022-06-08实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1944—2021
电容式测微仪校准规范
JJF 1944—2021 代替JJG570—2006
Calibration Specificationfor
Capacitance Comparators
归口单位：全国几何量工程参量计量技术委员会
主要起草单位：河南省计量科学研究院
中国计量科学研究院
参加起草单位：辽宁省计量科学研究院
江苏省计量科学研究院
天津大学
本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释 JJF1944—2021
本规范主要起草人：
贾晓杰 （河南省计量科学研究院）崔建军 （中国计量科学研究院）黄玉珠 （河南省计量科学研究院）周 强（河南省计量科学研究院）
参加起草人：
刘娜 (辽宁省计量科学研究院) 王晓飞 （江苏省计量科学研究院）段发阶（天津大学） JJF1944—2021
目 录
引言 1 范围…· 2概述 3计量特性 3.1重复性 3.2示值误差 3.3稳定性 4校准条件. 4.1环境条件.· 4.2校准用标准器及相应设备： 5校准项目和校准方法· 5.1 校准前准备 5. 2 重复性 5.3 示值误差 5. 4 稳定性…. 6 校准结果的表达. 7 复校时间间隔，附录A 量程20um的电容式测微仪示值误差的测量数据处理实例附录 B 测量挡板的技术要求附录C 精密测长装置附录 D 校准证书信息及内页格式附录E 电容式测微仪示值误差校准不确定度评定示例（精密测长装置法）附录F 电容式测微仪示值误差校准不确定度评定示例（量块测量法）
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (4) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (13)
..
- JJF1944—2021
引言
JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、JJF1094一2002《测量仪器特性评定》和JJF1059.1一2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范修订的基础性系列规范
与JJG570一2006《电容式测微仪》相比，除编辑性修改外，本规范主要技术变化如下：
适用范围由“量程不大于2000um，分辨力为1nm～0.5um”扩大为“量程
为20um~10mm，分辨力为1nm～1um”的电容式测微仪的校准；
删除了“引用文献”；修改了电容式测微仪结构示意图和电容式测微仪的测头示意图；修改“示值重复性”为“重复性”，并对其技术指标和校准方法进行了重新描
述，增加了重复性计算公式；
删除了“响应时间”“鉴别力”和“调零范围”技术指标；修改了示值误差技术指标，并对其校准方法进行了重新描述；修改了“稳定性”的校准方法；删除了“指针式电容测微仪的计量性能要求”；增加了“附录A量程20um的电容式测微仪示值误差的测量数据处理实例”；修改了附录B中“标准挡板”为“测量挡板”；修改了测量挡板的直径要求；增加了附录C精密测长装置结构示意图。
本规范的历次版本发布情况为：
JJG570—2006; -JJG570—1988。
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II JJF1944—2021
电容式测微仪校准规范
1范围
本规范适用于量程为20um～10mm，分辨力为1nm～1um的电容式测微仪的校准。 2概述
电容式测微仪（以下简称测微仪）是采用电容调频或电容运算原理的一种非接触式尺寸精密测量仪器，适用于航空、医疗、精密制造等行业中的几何量测量。测微仪结构如图1所示。测微仪可配有成套的测头。测头外形如图2所示。
图1电容式测微仪结构示意图
1一采集模块：2一数字显示屏；3一上位机软件；4一通信接口；5一测头
图2电容式测微仪测头外形示意图
3计量特性 3.1重复性
测微仪的重复性应不大于0.01%FS 3.2示值误差
测微仪的最大允许误差MPE：士0.1%FS。
1 JJF1944—2021
3.3稳定性
测微仪的稳定性在4h内应不大于2nm十0.02%FS。 注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。
4校准条件 4.1环境条件 4.1.1校准测微仪时，环境温度为（20士1）℃，温度变化不超过0.5℃/h，相对湿度不大于70%，电源电压应为220V土22V。 4.1.2校准前，被校测微仪和标准器应放在室内平衡温度且时间不少于4h。校准时环境不应有影响测量的振动、噪声、腐蚀性气体和较强磁场。校准应在被校测微仪开机预热30min后进行。 4.2校准用标准器及相应设备
校准用标准器见表1。
表1校准项目及校准用标准器
序号 校准项目
校准用标准器及计量特性
（3~5）mm的5等量块、斜块式测微仪检定器：MPE：0.80μm或精密测长装置：MPE：±（A+1.5×10-6L），L- 一测量长度；工作台步进不大于0.5nm，工作台移动角晃动≤6"
重复性
1
小角度检查仪：MPE：土0.05mm、3等量块或精密测长装置：MPE：
示值误差 ±（A十1.5×10-6L），L——测量长度；工作台步进不大于0.5nm，工
2
作台移动角晃动≤6"
（3～5）mm5等量块、斜块式测微仪检定器：MPE：0.80um或精密测
稳定性 长装置：MPE：±（A十1.5X10-6L），L一测量长度；工作台步进不
3
大于0.5nm，工作台移动角晃动≤6"
注：精密测长装置见附录C。 A为精密测长装置中激光干涉系统的非线性，通常A=（2～10）nm，应以实测结果为准。
5校准项目和校准方法
5.1校准前准备
对测微仪工作状态进行功能检查，在确定没有影响其计量特性的因素后再按表2的校准项目进行校准。 5.2重复性 5.2.1斜块式测微仪检定器法
将装夹在斜块式测微仪检定器上的测头，对准放在工作台上的（3～5）mm范围内任意一块5等量块，调整测头垂直位移，使仪器示值显示在测量范围内。在工作条件不变 2 JJF1944—2021
的情况下推动量块，对同一受检点连续测量5次，以公式（1）计算重复性
_a max -a min ×100% r= 2.33YFs
(1)
式中：
重复性；
A
amax 测微仪5次测量的最大示值，mm； a min 测微仪5次测量的最小示值，mm； YFs 测微仪的标称满量程值，mm。 5.2.2精密测长装置法（量程≤10mm）
一
精密测长装置结构示意图见附录C。将测微仪与精密测长装置同轴安装，调整精密测长装置与测微仪的距离，使测微仪示值处于工作量程内。测微仪和精密测长装置置零后，调整测微仪到量程范围内某一值，同时记录精密测长装置和测微仪的示值（作为初始读数），移动精密测长装置，重复测量5次，读取测微仪的示值，以公式（1）计算重复性。 5.3示值误差 5.3.1量块测量法
量块测量法适用于分辨力大于或等于10nm，量程≤2mm的测微仪，见图3所示。 校准前，在小角度检查仪的左右两指示计臂架孔中，分别装上接触式干涉仪光管，
并将孔距为（50士0.02)mm的夹具，装在左端接触式干涉仪光管上。在夹具左端的孔中装上测微仪的测头，经调整，使测头轴线与两个接触式干涉仪光管轴线共面，如图3所示。小角度检查仪经过上述调整，构成了50：500即1：10的杠杆机构，借助框式水平仪调整桥形工作台使其台面基本水平。仪器调整好后，根据被校仪器的分辨力和量程选用相应尺寸的量块进行校准。受校点应不少于5点，在量程内均匀分布。
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图3用小角度检查仪校准示值误差示意图
1一干涉仪光管：2一测头；3一夹具；4一测量挡板；5一圆柱：6一水准器：7一支承脚
8一升降螺钉；9一升降轴：10一桥形工作台；11一量块；12一干涉仪光管
例如校准量程为土50um的测微仪，每隔10um为一个受检点，选用1mm、 1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm等3等量块为标准。为使接触式干涉
3