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量具規格書上的 MPE、EMPE、SMPE 是什麼:從器差到 MPE

量具規格書上的 MPE、EMPE、SMPE 是什麼:從器差到 MPE|CNC57 MPE, EMPE, SMPE, 最大容許誤差, 器差, 游標卡尺, 高度計, 深度計, JIS B 7507, JIS B 7517, JIS B 7518, ISO 13385-1, ISO 14253-1, 不確定度, 合格判定 https://cnc57.com/zh-Hant/technical_information/MPE-EMPE-SMPE-Explained https://cnc57.com/api/cnc57/image/20260829080750259.png zh-Hant 2026-08-28
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同一支游標卡尺,十年前的型錄寫「器差 ±0.03」,現在的規格書寫「EMPE ±0.03」。數字沒變,承諾的東西卻變了。這篇說明 2016 到 2018 年間 JIS 把「器差」全面換成「最大容許誤差(MPE)」到底改了什麼、規格範圍與合格範圍為何不再相等、以及 MPE、EMPE、SMPE 三個代號在規格書上各佔哪一欄。採購驗收與品管收料看規格書時,這三個字母決定你能不能拿它退貨。

MPE 制度四張卡:改版卡,游標卡尺 JIS B 7507 於 2016 年、高度計 B 7517 與深度計 B 7518 於 2018 年把器差改為最大容許誤差;判定卡,舊制規格範圍等於合格範圍,新制兩者之間留有不確定度 U 的緩衝帶;代號卡,MPE 是總稱、EMPE 管外側量測、SMPE 管外側以外的量測;用法卡,規格書上的數字是上限承諾,不是實測值

先給一句可以帶走的話:MPE(Maximum Permissible Error,最大容許誤差)是廠商對這支量具寫下的上限承諾——「不會比這個差」。它不是實測值,也不是「保證量得到這麼準」。具體到量錶的兩套 MPE 數值表,見〈量錶規格表怎麼看〉。

一、改的不只是名詞,是合格的定義

2016 至 2018 這三年,JIS 對三種常用長度量具同步改版,把表示指示誤差的「器差」改為「指示值的最大容許誤差(MPE)」

量具 JIS 標準編號 器差改 MPE 的修訂年
游標卡尺JIS B 75072016 年(JIS B 7507:2016)
高度計JIS B 75172018 年
深度計JIS B 75182018 年

三部標準的改版說明句型幾乎一致,代表這不是某一種量具的個案,而是整條長度量具產品線共同換制。看到舊型錄寫「器差」、新型錄寫「MPE」,那不是廠商換了說法。

二、器差與 MPE:規格範圍還等不等於合格範圍

兩套制度的差別,不在數字,在怎麼判合格

制度 合格判定邏輯 依據
舊制「器差」規格範圍與合格範圍相等;合格判定不含量測的不確定度JIS B 7507:1993 以前、B 7517-1993、B 7518-1993
新制「MPE」規格範圍與合格範圍之間留有不確定度 U 的緩衝帶;滿足一定條件時才認可兩者相等ISO 14253-1 思維、ISO/TR 14253-6:2012 簡單合格判定

白話說:量測本身帶有誤差,判合格時要不要把這段誤差扣掉? 舊制不扣,新制把它明白畫出來,並規定在滿足特定條件下才可以簡化成不扣。

⚠ 標準原文只用示意圖表示有這麼一段緩衝帶,不確定度 U 的具體計算方法未在型錄層級展開。要引用精確算法,須查 ISO 14253-1 原文,本文不代為推導。

器差改成 MPE,數字沒變、承諾變了:規格範圍與合格範圍不再相等 — 示意圖:MPE 是廠商寫下的上限承諾:「不會比這個差」;它不是實測值,也不是保證量得到這麼準。它讓你有依據退貨,但不會讓量測自動變準;舊制:規格範圍直接等於合格範圍:合格判定不含量測的不確定度——量測本身帶的誤差不扣;新制:兩者之間留不確定度 U 的緩衝帶:把那段誤差明白畫出來,只有滿足一定條件時才認可兩者相等;U 怎麼算要查標準原文,型錄層級不展開;EMPE 管外側,SMPE 管外側以外:量外徑、厚度看 EMPE;量溝深、段差、內徑一定看 SMPE(卡尺獨有,舊制通常比 EMPE 寬);寫進來料檢驗規範時連標準編號與年份一起寫

三、MPE、EMPE、SMPE 三個字母的分工

代號 中文名 管哪一段
MPE最大容許誤差總稱。以下兩者都是 MPE 的一種
EMPE部分測定面接觸誤差適用於外側量測的指示誤差
SMPE尺規偏移誤差使用外側用測定面以外的指示誤差(游標卡尺獨有)

三個代號是原文中文版直接沿用的縮寫,沒有另外的中文全譯詞。規格書上常常只印字母不印全稱,這是它們難查的原因。

四、EMPE 在三種量具上分別是什麼

同一個 EMPE,定義隨量具的量測動作而改:

量具 EMPE 定義 量法
游標卡尺
JIS B 7507:2016
部分測定面接觸誤差,適用於外側量測的指示誤差外側測定面夾住塊規(量塊)或同等以上量規,量測範圍內任意位置量測,讀值減量規尺寸
高度計
JIS B 7517:2018
與底座量測面垂直、接觸方向朝下時的高度量測誤差精密平台上的塊規以劃線器測定面夾住量測,讀值減量規尺寸
深度計
JIS B 7518:2018
部分測定面接觸誤差,適用於深度量測的指示誤差精密平台上放 2 個塊規,底座測定面貼合、主尺測定面抵住平台量測

三者的共通點是都拿塊規當已知長度、都用讀值減量規尺寸;差別只在測定面用哪一組、以什麼姿勢貼合。高度計的實務操作見〈高度規使用指南〉。

五、EMPE 容許值表:三種量具共用同一組數字

下表合併轉錄自 JIS B 7507:2016(游標卡尺)、JIS B 7517:2018(高度計)、JIS B 7518:2018(深度計)三張一般型 EMPE 表,單位 mm。三張表在重疊的量測長度區間內數值完全一致,故併為一張。

量測長度 (mm) 讀值 0.05 讀值 0.02(高度計/深度計含 0.01) 涵蓋的量具
50 以下±0.05±0.02卡尺/高度計/深度計
50 之上 100 以下±0.06±0.03卡尺/高度計/深度計
100 之上 200 以下±0.07±0.03卡尺/高度計/深度計
200 之上 300 以下±0.08±0.04卡尺/高度計/深度計
300 之上 400 以下±0.09±0.04高度計/深度計
400 之上 500 以下±0.10±0.05高度計/深度計
500 之上 600 以下±0.11±0.05高度計/深度計
600 之上 700 以下±0.12±0.06高度計
700 之上 800 以下±0.13±0.06高度計
800 之上 900 以下±0.14±0.07高度計
900 之上 1000 以下±0.15±0.07高度計

三點要注意:游標卡尺表只到 300 mm、深度計表只到 600 mm;游標卡尺表右欄欄頭只寫「0.02」,高度計與深度計寫「0.02 或 0.01」。另外原表在部分區間為合併儲存格(如 100 至 200 與 200 至 300 同格),上表已展開為每列一值。

六、EMPE 含了哪些誤差在內

標準對這張表附有註記,指出 EMPE 不是只有刻度不準這一項

量具 EMPE 包含的誤差來源
游標卡尺真直度、測定面的平面度及平行度所產生的量測誤差
高度計/深度計真直度、測定面的平面度及基準面的平行度所產生的量測誤差

這一句對驗收很關鍵:量爪磨損變形、測定面不平,都算在同一個容許值裡。所以 EMPE 超標未必是刻度的問題,先看量爪。

七、SMPE:游標卡尺獨有的那一欄

SMPE 指的是使用外側用測定面以外的指示誤差——內側、深度、段差、內徑量測都算。舊制(ISO 13385-1:2011/JIS B 7507:2016)給了一組簡化算法:

量測方式 舊制 SMPE 算法
內側量測= EMPE
深度量測、段差量測= EMPE + 0.02 mm

新制(ISO 13385-1:2019/JIS B 7507:2022)把外側以外的所有量測一律歸為 SMPE,並規定各類量測的具體試驗點數與配置,不再套用「EMPE+0.02 mm」的簡化算法。看規格書時要注意它依據的是哪一版。

高度計與深度計章節未見 SMPE 這個分類,只用 EMPE。合理的解釋是只有游標卡尺同時具備外側、內側、深度、段差、內徑五種測定面,其他兩者構造較單一——但這是比對後的推論,標準原文並未說明理由。

八、一個看得懂的實例:200 mm 游標卡尺

下表是原文附的 200 mm 游標卡尺算例,可用來驗證上一節的簡化算法:

量測長度 L (mm) EMPE (mm) SMPE (mm)
0 ≤ L ≤ 50±0.02±0.04
50 ≤ L ≤ 100±0.02±0.04
100 ≤ L ≤ 150±0.02±0.04
150 ≤ L ≤ 200±0.02±0.04

驗算:0.02 + 0.02 = 0.04,與表上的 SMPE 完全吻合。量深度、量段差時容許誤差是量外側的兩倍——這正是「同一支卡尺,量外徑準、量深度不準」的制度性原因,不是操作者的錯覺。

九、2019、2022 年的第二次修訂:試驗點數被寫死了

游標卡尺另有第二次修訂(高度計、深度計未見對應段落):ISO 13385-1 於 2019 年改版為 ISO 13385-1:2019,JIS B 7507 據此於 2022 年再修訂。修訂重點是把精度標記方法與檢查方法具體數值化

量測範圍 (mm) 試驗點的最少數
1505
3006
10007
1000 以上8

配套規範兩條:試驗須在產品量測範圍 90% 以上的點進行,且最大與最小點必須包含量爪的根部與前端。原文舉例:150 mm 型卡尺最少 5 點,這 5 點已含最大/最小點與量爪根部、前端的試驗。

這兩條是採購最該引用的部分:它讓「檢查過了」變成一件可以核對的事——問供應商測了幾點、有沒有測到量爪前端,答不出來的成績書就是空的。三次元量床的精度規格另有一套架構,見〈三座標量測機精度檢測〉。

十、規格對象外的專用卡尺怎麼標

孔間距卡尺、內溝卡尺這類在歸零面以外的量測面量測的專用構造卡尺,未被 ISO/JIS 涵蓋,屬規格對象外品。

以三豐(Mitutoyo)為例,該公司對這類產品自訂標記方式:一律以 SMPE 標記,但試驗點數與方法沿用舊制,不套新標準的點數規則。原文兩則型號範例(屬該廠商特定型號的保證值,非通用規格):573-605-20 的 SMPE 為 ±0.04 mm、573-646-20 為 ±0.03 mm,兩者試驗點數皆為 3 點。

換句話說,這類專用卡尺的規格書不能拿一般卡尺的標準去對;不同品牌的標記方式也可能各行其是,驗收前要問清依據。

十一、採購與品管實際怎麼用這三個字母

情境 該看哪一欄
只量外徑、厚度看 EMPE 就夠,SMPE 用不到
要量溝深、段差、內徑一定要看 SMPE,別拿 EMPE 當依據
寫進來料檢驗規範連 JIS 編號與年份一起寫,因為 2016/2022 兩版的試驗方法不同
量測值落在規格邊界先確認採用哪套合格判定,U 帶要不要扣

最後回到最開頭那一句:MPE 是上限承諾,不是實測值。它讓你有依據退貨,但不會讓你的量測自動變準——量具的精度只是誤差來源之一。

十二、常見問題 FAQ

Q:舊型錄的「器差 ±0.03」和新規格書的「EMPE ±0.03」是同一件事嗎?

數字量級相同,合格判定的定義不同。舊制器差的規格範圍直接等於合格範圍,不含量測不確定度;新制 MPE 採 ISO 14253-1 思維,兩者之間留有不確定度 U 的緩衝帶,滿足特定條件時才認可相等。

Q:EMPE 和 SMPE 差在哪,我該看哪一個?

EMPE 是外側量測的容許誤差,SMPE 是外側測定面以外(內側、深度、段差、內徑)的容許誤差,只有游標卡尺分這兩欄。量外徑看 EMPE,量溝深看 SMPE,舊制下後者通常寬 0.02 mm。

Q:為什麼高度計與深度計的規格書上沒有 SMPE?

兩者的標準章節只用 EMPE,未見 SMPE。合理的解釋是只有游標卡尺同時具備外側、內側、深度、段差、內徑五種測定面,其他兩者量測方向較單一——但標準原文未說明理由,此為推論。

Q:EMPE 超標,是刻度不準嗎?

不一定。標準註明 EMPE 已包含真直度、測定面平面度與平行度(高度計、深度計為基準面平行度)的量測誤差。量爪磨損、測定面不平都算在同一容許值內,判定前先檢查測定面。

本篇屬〈精密量測完整導讀:先問量什麼,再挑量具、讀規格、查誤差〉這條線,整條線該從哪讀到哪見該篇。

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