數字指示秤是非自動衡器的一種，它包括了電子案秤、電子臺秤、電子吊秤和固定式電子秤。所以小到日常購物交易稱重的電子計價秤，大到大型工礦企業進行貿易結算的大型衡器如電子汽車衡、電子吊秤，都屬于數字指示秤。可以說數字指示秤不但關系我們人民群眾的日常生活，也關系著國家經濟發展。

鑒別力測試是數字指示秤必做的檢定測試項目之一，是影響衡器性能的重要指標。在JJG 539-2016《數字指示秤》檢定規程中對鑒別力測試有具體規定。

鑒別力——衡器對載荷微小變化的反應能力。對給定載荷的鑒別力閾，就是下述附加載荷的最小值：當將此附加載荷輕緩地放到承載器上或取走時，即能使示值發生一個可察覺的變化。

鑒別力閾———使衡器示值產生一個可察覺變化的激勵最小變化量。

鑒別力閾是衡量一個衡器是否合格的重要指標，JJG 539-2016《數字指示秤檢定規程》中關于鑒別閾的相關內容如下：

(1）鑒別閾應在三個不同的載荷下進行檢定，例如：Min、Max/2和Max。

(2）在承載器上放置某一載荷和足夠的附加小砝碼（如10個0.1d的小砝碼）。然后逐個取下附加小砝碼，直到示值I明確地減少了一個實際分度值而變成為I-d。重新放回一個小砝碼在承載器上，然后再輕緩地將相當于1.4d的砝碼放在承載器上，得到的結果為在原來示值上增加一個實際分度值，即：I+d，如圖1所示。

開始時的示值I=200g；取下一些附加小砝碼，直到示值變為I-d=190g；再放回0.1d=1g后，再放1.4d=14g；則示值應為I1=I+d=210g。

1.3實際檢定過程中的疑問

由于JJG 539-2016中是以電子秤距離演示了一遍鑒別閾的檢定流程。而筆者在電子汽車衡的計量檢定工作中，發現這個檢定過程對于大型衡器操作起來有一點難度。故對下列幾個問題進行探討。

(1）在示值變為190g，要先放0.1d，此時對于數字指示秤的示值是否有具體要求？此時示值是否應該跳回200g。

(2）當示值變為190g，之后為什么要先放0.1d再放1.4d，為什么不直接放1.5d。

(3）我認為初始重量不應該是Min、Max/2和Max，在實際的操作中，初始重量為Min+d、Max/2+d和Max+d，這樣的可操作性更強。

為了確定鑒別閾的相關概念，筆者查閱國內外相關技術資料中關于鑒別閾的相關說明解釋，同時參考了歐美國家關于鑒別閾的相關描述。

首先我翻閱了OIML R76，發現其對于鑒別閾的描述和JJG 539-2016中的相關描述保持一致。

在澳大利亞國家計量研究院（NITP）的國家儀器測試程序NITP6.1-6.4中對于鑒別閾是做如下描述：

An additional load equal to 1.4 times the verification scale interval,when gently placed on or withdrawn from the instrument at equilibrium shall change the initial indication by one actual scale interval(NMI R 76-1,clause 3.8.2.2).

This only applies to instruments with d greater than5 mg.

(1)Zero the instrument.

(2)Apply a load to the load receptor.

(3)Applyadditional standardsweightsof 0.1e until the indication changes up and stabilises.

(4)Record this indication.

(5)Gently apply a load of 1.4e.The indication should increase by 1e to the next scale interval.

(6)Determine whether the instrument has passed or failed.

(7)Record results on the test report.

簡單翻譯來說：

衡器在平衡狀態下，輕輕放置或從儀器中取出一個1.4e附加載荷應將初始指示改變一個實際標度間隔。

這僅適用于d>5mg的儀器。

(1）將儀器歸零。

(2）對衡器施加載荷。

(3）施加0.1e的額外標準重量，直到指示變化并穩定。

(4）記錄此示值。

(5）輕輕地施加1.4e的載荷。指示應增加1e到下一個標度間隔。

(6）確定儀器是否通過或失敗。

(7）在測試報告上記錄結果。

而美國國家標準技術研究院在handbook44中對于鑒別閾的描述就很抽象：

T.6.Discrimination

A test load equivalent to 1.4d shall cause a change in the indicated or recorded value of at least 2.0d.This requires the zone of uncertainty to be not greater than0.3d(See N.2.1.4.Discrimination Tes)t.

N.2.1.4.Discrimination Test

A discrimination test shall be conducted with the weighing device in equilibrium at zero-load and at maximum test load,and under controlled conditions in which environmental factors are reduced to the extent that they will not affect the results obtained.This test is conducted from just below the lower edge of the zone of uncertainty for increasing-load tests,or from just above the upper edge of the zone of uncertainty for decreasing-load tests.

簡單直譯來說，其大概意思應該是：

T.6鑒別力

———相當于1.4d的試驗載荷應使指示值或記錄值的變化至少為2.0d。這要求不確定區不大于0.3 d（見N.2.1.4鑒別力測試）。

N.2.1.4鑒別力測試

———在零負荷和最大試驗負荷下，以及在環境因素降低到不影響所得結果的受控條件下，稱重裝置應進行鑒別試驗。該測試從增加負載測試的不確定區域的下邊緣下方進行，或者從減少負載測試的不確定區域的上邊緣上方進行。

而在《Measurement Uncertainties Physical Parameters and Calibration of Instruments》（《測量不確定度物理參數和儀器校準》）這本書中對于鑒別閾的描述我認為更加清晰。

The test is to ensure the correct change in digital indication.The test is carried out at three loads,namely minimum,half and full capacity loads.The balance is loaded and 10 extra weights each of one tenth of the mass value of the verification interval are placed.Let the indication be I.The additional weights are removed one by one till the indication is unambiguously reduced by one scale interval(digit);i.e.indication now is I-d.Place gently a mass of 1.4times the scale interval;the indication should unambiguously increase by one scale interval.

This test is an acceptance test.If a balance fails in this test,it is to be rejected.

其大意應該如下：

鑒別力測試是為了確保數字指示的正確變化。測試在三個負載下進行，即Min、Max/2和Max。衡器上加載荷并額外放置10個小砝碼，每個權砝碼為e的十分之一。此時示數為I，逐個移除附加小砝碼，直到指示明確減少一個d；即指示現在是I-d。輕輕放置1.4d，示值應明確增加一個d。

該測試是驗收測試。如果衡器在此測試中失敗，則可以判定其不合格。

盡管各種資料中對于鑒別閾的描述不盡相同，但是其內容實質和鑒別閾的定義都是吻合的。衡器對于一個1.4d的砝碼應該有一個明顯的變化。

關于我的第一個問題，可以從NITP和《測量不確定度物理參數和儀器校準》兩者中發現，兩者對于加上1.4d后示值的變化都明確為增加一個d。所以我認為規程中應該明確指出重新加上0.1d后，示值應該為200g，這樣也更加吻合鑒別閾的定義，使衡器示值產生一個可察覺變化的激勵最小變化量。

對于我的第二個問題，是我對于鑒別閾的定義理解不夠透徹。1.4d才是鑒別閾，所以必須把添加0.1d和1.4d兩個載荷的過程分開進行，并觀察示值變化。當然參考《測量不確定度物理參數和儀器校準》中的檢定過程，我認為加入0.1d的這個步驟可以省略。在示值跳回到190g后直接加載1.4d的載荷，示值穩定在200g，這樣也符合鑒別閾的定義，同時吻合NISThandbook 44中“從增加負載測試的不確定區域的下邊緣下方進行”的描述。

而對于第三個問題，我認為《測量不確定度物理參數和儀器校準》的檢定方法具有更強的可操作性。尤其是對于大型衡器尤其是電子汽車衡為例，我來比較起始載荷為Min和Min+d，兩種辦法的具體檢定過程。（以150t分度值為50kg的電子汽車衡為例，假設都在取走第6個0.1d的砝碼時示值跳變并穩定）。如表1所示。

由此過程可以看出，如果起始載荷為1.05t，在添加初始載荷時會方便很多，只需要準備20個5kg的小砝碼就可以完成整個過程。而初始載荷為1t，至少需要準備500kg,200kg×2,50kg,20×5kg這些砝碼才可能完成檢定鑒別閾的過程。同時結合JJG 539-2016中7.5.11.1中“使用大砝碼優于使用小砝碼”的相關原則，使用上述方法優于檢定規程中的方法。

鑒別閾問題的關鍵問題是，加上一個1.4d的載荷，衡器示值的反饋是決定衡器鑒別閾是否合格的關鍵。而之前0.1d小砝碼的增減是為了找到“不確定區域的下邊緣下方”或“不確定區域的上邊緣上方”這個關鍵的位置。

通過150t的電子汽車衡鑒別閾的檢定實際操作過程，可以看出Min+d、Max/2+d和Max+d作為初始值，對于后續的0.1d小砝碼的增減更為方便，有利于更快的完成檢定過程，尤其是對于以電子汽車衡為代表的大量程衡器。

對于確定“閃變點”后，是否需要增減0.1d，并不是關鍵步驟，可以自由選擇是否需要。