对于测量仪器，尤其是基准、测量标准或某些实物量具，稳定性是重要的计量性能之一，示值的稳定是保证量值准确的基础。测量仪器产生不稳定的因素很多，主要原因是元器件的老化、零部件的磨损、以及使用、贮存、维护工作不仔细等所致。测量仪器进行的周期检定或校准，就是对其稳定性的一种考核。稳定性也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。
鲁棒性
鲁棒性（robustness）就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生存的关键。比如说，计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下，能否不死机、不崩溃，就是该软件的鲁棒性。所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。
鲁棒性原是统计学中的一个专门术语，20世纪70年代初开始在控制理论的研究中流行起来，用以表征控制系统对特性或参数摄动的不敏感性。在实际问题中，系统特性或参数的摄动常常是不可避免的。产生摄动的原因主要有两个方面，一个是由于量测的不精确使特性或参数的实际值会偏离它的设计值（标称值），另一个是系统运行过程中受环境因素的影响而引起特性或参数的缓慢漂移。因此，鲁棒性已成为控制理论中的一个重要的研究课题，也是一切类型的控制系统的设计中所必须考虑的一个基本问题。对鲁棒性的研究主要限于线性定常控制系统，所涉及的领域包括稳定性、无静差性、适应控制等。鲁棒性问题与控制系统的相对稳定性（频率域内表征控制系统稳定性裕量的一种性能指标）和不变性原理（自动控制理论中研究扼制和消除扰动对控制系统影响的理论）有着密切的联系，内模原理（把外部作用信号的动力学模型植入控制器来构成高精度反馈控制系统的一种设计原理）的建立则对鲁棒性问题的研究起了重要的推动作用。当系统中存在模型摄动或随机干扰等不确定性因素时能保持其满意功能品质的控制理论和方法称为鲁棒控制。早期的鲁棒控制主要研究单劻路系统频率特性的某些特征，或基于小摄动分析上的灵敏度问题。现代鲁棒控制则着重研究控制系统中非微有界摄动下的分析与设计的理论和方法。
（三）掌握性能指标 1、量程
仪表所能测量的物理量的最大值称为量程，例如：电流表的量程就是可以测的电流值的最大值。
2、灵敏度
系统的输出变量对系统特性或参数变化的敏感程度。灵敏度的高低反映系统在特性或参数改变时偏离正常运行状态的程度。灵敏度是控制系统的一项基本性能指标，一个性能良好的控制系统应当具有尽可能低的灵敏度。灵敏度通常分为稳态灵敏度和动态灵敏度。稳态灵敏度用系统输出稳态响应 C∞的相对变化量ΔC∞/ C∞与参数（如增益）K的相对变化量ΔK/K的比值来表示。对于开环控制系统,稳态灵敏度Sop＝1；而对单位反馈闭环控制系统,稳态灵敏度 。动态灵敏度S(s)是指瞬态响应意义下的灵敏度,当以系统主通道的传递函数 G(s)作为变动因素时,对于开环系统有Sop(s)＝1,而对单位反馈的闭
环系统有 。采用闭环控制的方式并在保证系统控制性能指标的前提下尽可能提高开环
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增益值，是降低控制系统灵敏度的基本途径。
3、分辨率
测量器具对所测量物理量的最小可靠分辨能力。
4、动态响应
5、温漂、时漂
温漂
在直接耦合的放大电路中，即使将输入端短路，用灵敏的直流表测量输出端，也会有变化缓慢的输出电压。这种输入电压为零而输出电压不为零且缓慢变化的现象，称为零点漂移现象。
由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因，因此也称零点漂移为温度漂移，简称温漂。
6、线性度
表征仪表测量时是否均匀地反映被测量对象的特性称为线性度
7、动态范围
最大不失真电平和噪声电平的差
8、MTBF
MTBF(平均故障间隔)是可靠度工程学及制造工程学的名词， 取自英语“Mean Time Between Failure”的缩写，意即是产品在操作使用或测试期间的平均连续无故障时间。
在真实环境的应用上是指，例如MTBF是１５万小時，即代表如已出售１５０万件及已经过三個月或半年等的故障高峰期之后，每小時便有１０件故障。
第二部分 专业理论知识
一、互换性与公差
（一）熟悉互换性的作用与意义
互换性：是指同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需要作何挑选或附加修配，直接装在机器上，达到规定的功能要求。 ①能实现大工业化生产。
②是机器设计标准化、系列化、通用化的理论依据。 ③可大幅度地降低成本。
在机械和仪器制造工业中，零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配（如钳工修理）就能装在机器上，达到规定的性能要求。
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在机械和仪器制造中，遵循互换性原则，不仅能显著提高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低成本。所以，互换性是机械和仪器制造中的重要生产原则与有效技术措施
机械和制造业中的互换性，通常包括几何参数（如尺寸）和力学性能（如硬度、强度）的互换。 所谓几何参数，一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观），以及相互位置关系等。 为了满足互换性的要求，应将同规格的零、部件的实际值限制在一定的范围内，以保证零、部件充分近似，即应按公差来制造。公差即允许实际参数值的最大变动量。
按照互换范围的不同，可分为完全互换（绝对互换）和不完全互换（有限互换）。完全互换在机械制造中应用广泛。但是，在单件生产的机器中（特重型、特高精度的仪器），往往采用不完全互换。这是因为在这种情况下，完全互换将导致加工困难（甚至无法加工）或制造成本过高。为此，生产中往往把零、部件的精度适当降低，以便于制造。然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零、部件各分成若干组。使每组内尺寸差别比较小。最后再把相应组的零、部件进行装配。这样既解决了零部件的加工困难，又保证了装配的精度要求。
互换性在机械或仪器制造中的作用是很大的。
从使用方面看，如人们经常使用的自行车和手表的零件，生产中使用的各种设备的零件等，当它们损坏以后，修理人员很快就可以用同样规格的零件换上，恢复自行车、手表和设备的功能。而在某些情况下，互换性所起的作用还很难用价值来衡量。例如在战场上，要立即排除武器装备的故障，继续战斗，这时做主零、部件的互换性是绝对必要的。
从制造方面来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。装配时，不需辅助加工和修配，故能减轻装配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按流水作业方式进行工作，以致进行自动装配，从而大大提高街道效率。加工时，由于规定有公差，同一部机器上的各种零可以同时加工。用量大的标准件还可以由专门车间基工厂单独生产。这样就可以采用高效率的专用设备，乃致采用计算机辅助加工。这样产量和质量必然会得到提高，成本也会显著降低。
从设计方面看，由于采用互换原则设计和生产标准零碎、部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计。
（二）掌握公差的定义与标准化
公差：允许零件尺寸和几何参数的变动量，用于控制加工中的误差。 标准化：是对重复性事物和概念所做的统一规定。
实际参数值的允许变动量。参数，既包括机械加工中的几何参数，也包括物理、化学、电学等学科的参数。所以说公差是一个使用范围很广的概念。对于机械制造来说，制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数，使其变动量在一定的范围之内，以便达到互换或配合的要求。
几何参数的公差有尺寸公差、形状公差、位置公差等。①尺寸公差。指允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值。②形状公差。指单一实际要素的形状所允许的变动全量，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度6个项目。③位置公差。指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量，它限制零件的两个或两个以上的点、线、面之间的相互位置关系，包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动8个项目。公差表示了零件的制造精度要求，反映了其加工难易程度。
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