
量具規格書上的 MPE、EMPE、SMPE 是什麼:從器差到 MPE
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。

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 7507 | 2016 年(JIS B 7507:2016) |
| 高度計 | JIS B 7517 | 2018 年 |
| 深度計 | JIS B 7518 | 2018 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。

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 |
|---|---|
| 150 | 5 |
| 300 | 6 |
| 1000 | 7 |
| 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。









