1、志比昆侖學(xué)競江河2022-5-91Basis of Technical Measurement第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-92本章學(xué)習(xí)內(nèi)容本章學(xué)習(xí)內(nèi)容第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-932.1.1 測量測量(measurement)2.1 測量的概念測量的概念Concepts about Measurement 測量是指將被測量與作為測量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較測量是指將被測量與作為測量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較求比值，從而確定被測量的實(shí)驗(yàn)過程。求比值，從而確定被測量的實(shí)驗(yàn)過程。 測量方程式測量方

2、程式uxq uqx 或或x被測量被測量 u測量單位測量單位 q比值比值第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-94用鋼板尺測量長度用鋼板尺測量長度第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-95用游標(biāo)卡尺測量直徑用游標(biāo)卡尺測量直徑第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-96 測量的四要素測量的四要素 測量對(duì)象測量對(duì)象 一個(gè)完整的測量過程包括一個(gè)完整的測量過程包括測量對(duì)象、測量單位、測量方測量對(duì)象、測量單位、測量方法、測量精度法、測量精度(誤差、結(jié)果誤差、結(jié)果)四個(gè)要素。四個(gè)要素。 技術(shù)測量的測量對(duì)象是幾何量，包括長度、角

3、度、表面技術(shù)測量的測量對(duì)象是幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度、形狀和位置誤差以及螺紋、齒輪的幾何參數(shù)等。粗糙度、形狀和位置誤差以及螺紋、齒輪的幾何參數(shù)等。dL第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-97 測量單位測量單位 我國采用國際計(jì)量單位制，常用的計(jì)我國采用國際計(jì)量單位制，常用的計(jì)(測測)量單位有：量單位有： 用來實(shí)現(xiàn)測量比較過程的測量單位借助于測量器具來體用來實(shí)現(xiàn)測量比較過程的測量單位借助于測量器具來體現(xiàn)，它們是從相應(yīng)的基準(zhǔn)通過一定的技術(shù)手段傳遞到測量器現(xiàn)，它們是從相應(yīng)的基準(zhǔn)通過一定的技術(shù)手段傳遞到測量器具上的。具上的。長度：長度： 米米(m)基本單位基本單位

4、 毫米毫米(mm)、微米、微米( m )、納米、納米(nm)常用單位常用單位角度：角度： 弧度弧度(rad)基本單位基本單位 度度()、分、分()、秒、秒()常用單位常用單位第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-98 測量方法測量方法 廣義的測量方法指的是廣義的測量方法指的是測量原理測量原理、測量器具測量器具和和測量條件測量條件(環(huán)環(huán)境和操作者等境和操作者等)的總和。一般意義的測量方法通常是指被測量與的總和。一般意義的測量方法通常是指被測量與標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)量比較比較的方法。的方法。 測量精度測量精度(誤差、結(jié)果誤差、結(jié)果) 測量精度表示測量結(jié)果與真值的一致程度，通常以某

5、種形測量精度表示測量結(jié)果與真值的一致程度，通常以某種形式的測量誤差來表示。式的測量誤差來表示。 由于任何測量都不可避免地存在測量誤差，因此對(duì)于每個(gè)由于任何測量都不可避免地存在測量誤差，因此對(duì)于每個(gè)測量結(jié)果都應(yīng)給出測量誤差范圍測量結(jié)果都應(yīng)給出測量誤差范圍(必要時(shí)還要給出置信概率必要時(shí)還要給出置信概率)。不考慮測量誤差的測量結(jié)果是沒有意義的。不考慮測量誤差的測量結(jié)果是沒有意義的。例：例：mm95.19 xmm02. 095.19 x95%)mm(P003. 0987.19 x第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-992.1.2 檢驗(yàn)檢驗(yàn)(inspection) 無需測出

6、被測對(duì)象的具體數(shù)值即可判斷其是否合格的實(shí)無需測出被測對(duì)象的具體數(shù)值即可判斷其是否合格的實(shí)驗(yàn)過程。驗(yàn)過程。軸用光滑極限量規(guī)軸用光滑極限量規(guī)孔用光滑極限量規(guī)孔用光滑極限量規(guī)螺紋量規(guī)螺紋量規(guī) 測量與檢驗(yàn)統(tǒng)稱為測量與檢驗(yàn)統(tǒng)稱為檢測檢測。測量屬于定量檢測，檢驗(yàn)屬于。測量屬于定量檢測，檢驗(yàn)屬于定性檢測。定性檢測。2.1.3 檢測檢測第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9102.1.4 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 商朝商朝象牙尺象牙尺 秦朝秦朝統(tǒng)一了度量衡統(tǒng)一了度量衡 西漢西漢銅制卡尺銅制卡尺 19世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺(0.02mm) 為了讀數(shù)方便

7、，有的游標(biāo)卡尺上裝有測微表頭。為了讀數(shù)方便，有的游標(biāo)卡尺上裝有測微表頭。帶表游標(biāo)卡尺帶表游標(biāo)卡尺 電子數(shù)顯卡尺具有非接觸性電容式測量系統(tǒng)，由液晶顯示器電子數(shù)顯卡尺具有非接觸性電容式測量系統(tǒng)，由液晶顯示器顯示，電子數(shù)顯卡尺測量方便。顯示，電子數(shù)顯卡尺測量方便。電電子子數(shù)數(shù)顯顯卡卡尺尺第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-911 游標(biāo)量具游標(biāo)量具 實(shí)物實(shí)物第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9122.1.4 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 20世紀(jì)初葉世紀(jì)初葉 -螺旋測微類量具螺旋測微類量具-千分尺千分尺(幾個(gè)幾個(gè)m)千分尺是

8、應(yīng)用螺旋副的傳動(dòng)原理，將角位移變?yōu)橹本€位移。千分尺是應(yīng)用螺旋副的傳動(dòng)原理，將角位移變?yōu)橹本€位移。千分尺讀數(shù)舉例千分尺讀數(shù)舉例外徑千分尺實(shí)物外徑千分尺實(shí)物第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9132.1.4 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 20世紀(jì)三、四十年代世紀(jì)三、四十年代機(jī)械量儀、光學(xué)量儀、工具顯微鏡、機(jī)械量儀、光學(xué)量儀、工具顯微鏡、光波干涉儀等光波干涉儀等(1 m )機(jī)械量儀機(jī)械量儀 (1)(1)百分表百分表 百分表是應(yīng)用最廣的機(jī)械量儀。百分表是應(yīng)用最廣的機(jī)械量儀。百分表百分表第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-91

9、4雙雙面面百百分分表表深深度度百百分分表表大大量量程程百百分分表表 百分表百分表 實(shí)物實(shí)物第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-915 機(jī)械量儀機(jī)械量儀 (2)(2)內(nèi)徑百分表內(nèi)徑百分表 內(nèi)徑百分表是一種用相對(duì)測量法測內(nèi)徑百分表是一種用相對(duì)測量法測量孔徑的常用量儀，特別適合于測量深孔。量孔徑的常用量儀，特別適合于測量深孔。內(nèi)徑百分表內(nèi)徑百分表內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑千分表實(shí)物內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑千分表實(shí)物第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-916 機(jī)械量儀機(jī)械量儀 (3)(3)杠桿百分表杠桿百分表 杠桿百分表又稱靠表。杠桿百分表又稱靠表。杠桿百分表

10、杠桿百分表第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-917機(jī)械量儀機(jī)械量儀 (4)(4)扭簧比較儀扭簧比較儀 是利用扭簧作為傳動(dòng)放大機(jī)是利用扭簧作為傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，將測量桿的直線位移轉(zhuǎn)構(gòu)，將測量桿的直線位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀慕俏灰?。變?yōu)橹羔樀慕俏灰?。扭簧比較儀扭簧比較儀第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-918光學(xué)量儀光學(xué)量儀 光學(xué)量儀是利用光學(xué)原光學(xué)量儀是利用光學(xué)原理制成的量儀，在長度理制成的量儀，在長度測量中應(yīng)用比較廣泛的測量中應(yīng)用比較廣泛的有光學(xué)計(jì)、測長儀等。有光學(xué)計(jì)、測長儀等。(1)(1)立式光學(xué)計(jì)立式光學(xué)計(jì) 立式光學(xué)計(jì)立式光學(xué)計(jì)是利用光學(xué)

11、杠桿放大作是利用光學(xué)杠桿放大作用將測量桿的直線位移用將測量桿的直線位移轉(zhuǎn)換為反射鏡的偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換為反射鏡的偏轉(zhuǎn)，使反射光線也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使反射光線也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而得到標(biāo)尺影像的一從而得到標(biāo)尺影像的一種光學(xué)量儀。種光學(xué)量儀。立式光學(xué)計(jì)立式光學(xué)計(jì)第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-919光學(xué)量儀光學(xué)量儀(2)(2)萬能測長儀萬能測長儀 是一種精密量儀，它是利用光學(xué)系統(tǒng)和電氣部分是一種精密量儀，它是利用光學(xué)系統(tǒng)和電氣部分相結(jié)合的長度測量儀器。相結(jié)合的長度測量儀器。萬能測長儀萬能測長儀第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9202.1.4 幾何量測

12、量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 20世紀(jì)五、六十年代世紀(jì)五、六十年代電感比較儀、電容比較儀等電感比較儀、電容比較儀等(0.1 m ) 電動(dòng)量儀電動(dòng)量儀 電感測微儀電感測微儀是一種常用的電動(dòng)量儀。它是利用磁路中氣隙的是一種常用的電動(dòng)量儀。它是利用磁路中氣隙的改變，引起電感量相應(yīng)改變的一種量儀。改變，引起電感量相應(yīng)改變的一種量儀。數(shù)字式電感測微儀工作原理數(shù)字式電感測微儀工作原理電電感感測測微微儀儀第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9212.1.4 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 20世紀(jì)七十年代世紀(jì)七十年代激光干涉儀激光干涉儀(0.01 m )第

13、第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9222.1.4 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 20世紀(jì)末世紀(jì)末隧道顯微鏡、高精度電容測微儀等隧道顯微鏡、高精度電容測微儀等(nm)STM隧道顯微鏡隧道顯微鏡(STM)實(shí)物照片實(shí)物照片 石墨三維圖像 用隧道顯微鏡用隧道顯微鏡(STM)觀察石墨原子排列觀察石墨原子排列第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-923 現(xiàn)代多功能、高精度、自動(dòng)化測量儀器現(xiàn)代多功能、高精度、自動(dòng)化測量儀器2.1.4 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河20

14、22-5-9242.2 測量單位測量單位Units of Measurement 為了實(shí)現(xiàn)長度、角度等幾何量的測量，首先要建立、制為了實(shí)現(xiàn)長度、角度等幾何量的測量，首先要建立、制定國際統(tǒng)一的、穩(wěn)定可靠的、精度足夠高的基準(zhǔn)。定國際統(tǒng)一的、穩(wěn)定可靠的、精度足夠高的基準(zhǔn)。 我國采用國際單位制單位，長度基準(zhǔn)是我國采用國際單位制單位，長度基準(zhǔn)是“米米”(m)，角度，角度基準(zhǔn)是基準(zhǔn)是“弧度弧度”(rad)。 本節(jié)主要討論長度基準(zhǔn)。本節(jié)主要討論長度基準(zhǔn)。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9252.2.1 長度基準(zhǔn)長度基準(zhǔn)(“米米”的定義的定義) 國際米原器國際米原器實(shí)物基準(zhǔn)實(shí)

15、物基準(zhǔn) “米米”的最初定義是法國于的最初定義是法國于1791年定義的，年定義的，當(dāng)時(shí)規(guī)定當(dāng)時(shí)規(guī)定“米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一千萬分之一”。1889年在法國巴黎召開了第年在法國巴黎召開了第1屆屆國際計(jì)量大會(huì)，從國際計(jì)量局訂制的國際計(jì)量大會(huì)，從國際計(jì)量局訂制的30根鉑銥根鉑銥合金米尺中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量合金米尺中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺值的一根米尺(稱之為稱之為“國際米原器國際米原器”) ，規(guī)定，規(guī)定“1米就是米原器在米就是米原器在0時(shí)兩端的兩條刻線間的時(shí)兩端的兩條刻線間的距離距離”。 國際米原器的不確定度為國際米原器的不確

16、定度為1.1107(0.1m)。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-926 Kr86輻射波長輻射波長自然基準(zhǔn)自然基準(zhǔn) 1960年第年第11屆國際計(jì)量大會(huì)對(duì)米定義：屆國際計(jì)量大會(huì)對(duì)米定義：“米米”等于等于Kr86在在 2p105d5之間能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光真空波長的之間能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光真空波長的1650763.73倍倍，使米成為自然基準(zhǔn)，使米成為自然基準(zhǔn)，取消了鉑銥合金米原器。取消了鉑銥合金米原器。(不確定度為不確定度為410-9) 1983年第年第17屆國際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)定：屆國際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)定：“米米”是光是光在真空中在在真空中在1

17、/299792458s的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度。 光速光速(時(shí)間法時(shí)間法/頻率法頻率法/輻射法輻射法)自然基準(zhǔn)自然基準(zhǔn) 米的定義主要采用穩(wěn)頻激光器來復(fù)現(xiàn)，具有極好的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性，米的定義主要采用穩(wěn)頻激光器來復(fù)現(xiàn)，具有極好的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性，使米定義和基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立。我國自主研制的穩(wěn)頻使米定義和基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立。我國自主研制的穩(wěn)頻633nm激光器的不確激光器的不確定度為定度為2.510-11。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9272.2.2 長度量值傳遞系統(tǒng)長度量值傳遞系統(tǒng) 為保證測量的準(zhǔn)確、可靠和統(tǒng)一，必須建立科學(xué)的從計(jì)為保證測量的準(zhǔn)

18、確、可靠和統(tǒng)一，必須建立科學(xué)的從計(jì)量單位到測量實(shí)踐的量值傳遞系統(tǒng)。量值傳遞系統(tǒng)是指通過量單位到測量實(shí)踐的量值傳遞系統(tǒng)。量值傳遞系統(tǒng)是指通過對(duì)計(jì)量器具的檢定或校準(zhǔn)，將國家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位的對(duì)計(jì)量器具的檢定或校準(zhǔn)，將國家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位的量值通過各級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具，以保證量值通過各級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具，以保證被測對(duì)象所測得的量值準(zhǔn)確一致的工作系統(tǒng)。被測對(duì)象所測得的量值準(zhǔn)確一致的工作系統(tǒng)。 長度量值的傳遞系統(tǒng)是沿兩條路線進(jìn)行的：長度量值的傳遞系統(tǒng)是沿兩條路線進(jìn)行的： 線紋量具線紋量具 端面量具端面量具第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022

19、-5-928 線紋量具線紋量具線紋尺線紋尺:用金屬或玻璃制成的、表面上準(zhǔn)確用金屬或玻璃制成的、表面上準(zhǔn)確地刻有等間距平行線的長度測量和定位元地刻有等間距平行線的長度測量和定位元件，也稱刻線尺。線紋尺的線條間距一般件，也稱刻線尺。線紋尺的線條間距一般為為1毫米或毫米或0.1毫米。線紋尺可分為基準(zhǔn)線紋毫米。線紋尺可分為基準(zhǔn)線紋尺、標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和工作線紋尺。基準(zhǔn)線紋尺、標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和工作線紋尺?；鶞?zhǔn)線紋尺和標(biāo)準(zhǔn)線紋尺用于長度計(jì)量的量值傳遞。尺和標(biāo)準(zhǔn)線紋尺用于長度計(jì)量的量值傳遞。工作線紋尺用于比長儀、測長機(jī)、萬能工工作線紋尺用于比長儀、測長機(jī)、萬能工具顯微鏡、萬能測量機(jī)等長度測量工具中具顯微鏡、萬能測量機(jī)

20、等長度測量工具中作為測量元件作為測量元件 。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-929 端面量具端面量具量塊量塊第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-930第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9312.2.3 量塊量塊(gauge block)的基本知識(shí)的基本知識(shí) 量塊分為長度量塊和角度量塊兩種量塊分為長度量塊和角度量塊兩種(以下僅介紹長度量塊以下僅介紹長度量塊)。量塊用。量塊用耐磨材料耐磨材料(鉻錳鋼等，具有符合要求的線脹系數(shù)、硬度、尺寸穩(wěn)定性鉻錳鋼等，具有符合要求的線脹系數(shù)、硬度、尺寸穩(wěn)定性)制制成，橫

21、截面為矩形，并具有一對(duì)相互平行測量面的實(shí)物量具。成，橫截面為矩形，并具有一對(duì)相互平行測量面的實(shí)物量具。參照：參照： GB/T 6093-2001 幾何量技術(shù)規(guī)范幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)長度標(biāo)準(zhǔn)量塊長度標(biāo)準(zhǔn)量塊 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù) 量塊長度量塊長度 l 量塊中心長度量塊中心長度 lc 量塊標(biāo)稱長度量塊標(biāo)稱長度 ln 任意點(diǎn)的量塊長度相對(duì)于標(biāo)任意點(diǎn)的量塊長度相對(duì)于標(biāo)稱長度的偏差稱長度的偏差 e 量塊長度變動(dòng)量量塊長度變動(dòng)量 V 平面度誤差平面度誤差 fd 研合性研合性第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-932 它有兩個(gè)測量面和四個(gè)非測量面。兩相互平行的測量面之間

22、的它有兩個(gè)測量面和四個(gè)非測量面。兩相互平行的測量面之間的距離為量塊的工作長度，稱為距離為量塊的工作長度，稱為標(biāo)稱長度標(biāo)稱長度(量塊上標(biāo)出的長度量塊上標(biāo)出的長度)。從。從量塊一個(gè)測量面上任意點(diǎn)到與這個(gè)量塊另一個(gè)測量面相研合的面量塊一個(gè)測量面上任意點(diǎn)到與這個(gè)量塊另一個(gè)測量面相研合的面的垂直距離稱為的垂直距離稱為量塊長度量塊長度Li。從量塊一個(gè)測量面中心點(diǎn)到與這個(gè)。從量塊一個(gè)測量面中心點(diǎn)到與這個(gè)量塊另一個(gè)測量面相研合的面的垂直距離稱為量塊的量塊另一個(gè)測量面相研合的面的垂直距離稱為量塊的中心長度中心長度。L4L3L2L量塊量塊L1平晶平晶 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志

23、比昆侖學(xué)競江河2022-5-933 可研合性和成套性可研合性和成套性 量塊表面之間因分子力的作用可相互粘合在一起，稱為可研量塊表面之間因分子力的作用可相互粘合在一起，稱為可研合性。因此，量塊通常成套制造、使用，根據(jù)需要可從其中選取合性。因此，量塊通常成套制造、使用，根據(jù)需要可從其中選取若干量塊，研合在一起后即可組合成各種不同的基準(zhǔn)長度。若干量塊，研合在一起后即可組合成各種不同的基準(zhǔn)長度。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-934國國家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)推推薦薦的的成成套套量量塊塊的的組組合合尺尺寸寸第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-935

24、量塊的精度量塊的精度 量塊按制造時(shí)所允許的量塊按制造時(shí)所允許的長度極限偏差長度極限偏差和和長度變動(dòng)量長度變動(dòng)量分為分為5級(jí)：級(jí)： K、0、1、2、3 量塊的精度有量塊的精度有“級(jí)級(jí)”和和“等等”兩種。兩種。高高 低低 按制造精度分按制造精度分“級(jí)級(jí)”長度極限偏差長度極限偏差反映制造時(shí)量塊長度的準(zhǔn)確性反映制造時(shí)量塊長度的準(zhǔn)確性長度變動(dòng)量長度變動(dòng)量反映兩測量面的平行性，影響可研合性反映兩測量面的平行性，影響可研合性 若按若按“級(jí)級(jí)”使用量塊，則應(yīng)以標(biāo)稱長度作為其工作尺寸，使用量塊，則應(yīng)以標(biāo)稱長度作為其工作尺寸，同時(shí)應(yīng)將該尺寸制造時(shí)的長度極限偏差作為該尺寸的誤差。同時(shí)應(yīng)將該尺寸制造時(shí)的長度極限偏差作

25、為該尺寸的誤差。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-936各級(jí)量塊的長度極限偏差和長度變動(dòng)量允許值各級(jí)量塊的長度極限偏差和長度變動(dòng)量允許值摘自摘自 幾何量技術(shù)規(guī)范幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)長度標(biāo)準(zhǔn)量塊長度標(biāo)準(zhǔn)量塊 GB/T6093-2001第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-937 量塊按量塊按“級(jí)級(jí)”制造出來后，為充分體現(xiàn)其作為長度基準(zhǔn)制造出來后，為充分體現(xiàn)其作為長度基準(zhǔn)的精度，可對(duì)其長度再進(jìn)行測量，根據(jù)的精度，可對(duì)其長度再進(jìn)行測量，根據(jù)長度測量不確定度長度測量不確定度和和長度變動(dòng)量長度變動(dòng)量分為分為5“等等”： 1、2、3、4、5高

26、高 低低 按檢定測量精度分按檢定測量精度分“等等”長度測量不確定度長度測量不確定度反映量塊長度的實(shí)測準(zhǔn)確性反映量塊長度的實(shí)測準(zhǔn)確性長度變動(dòng)量長度變動(dòng)量反映兩測量面的平行性，影響可研合性反映兩測量面的平行性，影響可研合性 量塊檢定測量成量塊檢定測量成“等等”后使用時(shí)，應(yīng)以測量后的實(shí)際中后使用時(shí)，應(yīng)以測量后的實(shí)際中心長度作為其工作尺寸，同時(shí)應(yīng)將檢定測量時(shí)的測量極限誤心長度作為其工作尺寸，同時(shí)應(yīng)將檢定測量時(shí)的測量極限誤差作為該尺寸的誤差。差作為該尺寸的誤差。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-938第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-939

27、 量塊的組合量塊的組合一般來說，按一般來說，按“等等”使用量塊比按使用量塊比按“級(jí)級(jí)”使用精度高。使用精度高。例：用例：用91塊一套的量塊組合塊一套的量塊組合37.867mm的量塊組。的量塊組。 3 7 . 8 6 7 1 . 0 0 7 (第第1塊塊) 3 6 . 8 6 1 . 3 6 (第第2塊塊) 3 5 . 5 5 . 5 (第第3塊塊) 3 0 (第第4塊塊)為減小累積誤差，應(yīng)選用最少的塊數(shù)組合量塊組。為減小累積誤差，應(yīng)選用最少的塊數(shù)組合量塊組。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-940 量塊使用的注意事項(xiàng)量塊使用的注意事項(xiàng)1. 量塊必須在使用有效期內(nèi)

28、，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。2. 使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測量面的損傷，影使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測量面的損傷，影響其粘合性。響其粘合性。3. 分清量塊的分清量塊的“級(jí)級(jí)”與與“等等”，注意使用規(guī)則。，注意使用規(guī)則。4. 所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。溫度相同后方可使用。5. 輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。6. 不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐

29、蝕及手溫對(duì)測不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測量精確度的影響。量精確度的影響。7. 使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。于干燥處。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9412.2.4 角度基準(zhǔn)角度基準(zhǔn)多面棱體多面棱體精度：精度：0.51角度塊規(guī)角度塊規(guī)精度：精度：3、10、30精密測角儀精密測角儀分辨率分辨率0.01 多齒分度盤多齒分度盤精度：精度：0.1 簡要介紹多面棱體和角度塊規(guī)第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-942n金

30、屬金屬多面棱體多面棱體是一種高精度標(biāo)準(zhǔn)器具，它主要用于檢定光學(xué)分度頭、分是一種高精度標(biāo)準(zhǔn)器具，它主要用于檢定光學(xué)分度頭、分度臺(tái)、測角儀等圓分度儀器的分度誤差，在高精度的機(jī)械加工或測量中度臺(tái)、測角儀等圓分度儀器的分度誤差，在高精度的機(jī)械加工或測量中也可以作為角度的定位基準(zhǔn)。它分為偶數(shù)面和奇數(shù)面兩種，前者的工作也可以作為角度的定位基準(zhǔn)。它分為偶數(shù)面和奇數(shù)面兩種，前者的工作角為整度數(shù)，他用于檢定圓分度器具軸系的大周期誤差，還可以進(jìn)行對(duì)角為整度數(shù)，他用于檢定圓分度器具軸系的大周期誤差，還可以進(jìn)行對(duì)徑測量，而后者的工件角為非整度數(shù)，它可綜合檢定圓分度器具軸系的徑測量，而后者的工件角為非整度數(shù)，它可綜合檢

31、定圓分度器具軸系的大周期誤差和測微器的小周期誤差，能較正確地確定圓分度器具的不確大周期誤差和測微器的小周期誤差，能較正確地確定圓分度器具的不確定度。定度。 n測量面數(shù)一般為測量面數(shù)一般為8、12、24和和36等，等， 最多可達(dá)最多可達(dá)72面。面。 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-943 角度塊規(guī)角度塊規(guī)能在兩個(gè)具有研合性的平面間形成準(zhǔn)確角度的量規(guī)。能在兩個(gè)具有研合性的平面間形成準(zhǔn)確角度的量規(guī)。利用角度量塊附件把不同角度的量塊組成需要的角度，常用于檢利用角度量塊附件把不同角度的量塊組成需要的角度，常用于檢定角度樣板和萬能角度尺等，也可用于直接測量工件的角度。圖定

32、角度樣板和萬能角度尺等，也可用于直接測量工件的角度。圖為兩種角度量塊：為兩種角度量塊：在在1079間有一個(gè)測量角的稱為間有一個(gè)測量角的稱為型角度型角度量塊；量塊；在在80100間有間有4個(gè)測量角的稱為個(gè)測量角的稱為型角度量塊。角度型角度量塊。角度塊規(guī)成套供應(yīng)，分塊規(guī)成套供應(yīng)，分0級(jí)、級(jí)、1級(jí)、級(jí)、2級(jí)級(jí)3種精度，其測量角種精度，其測量角的允許偏的允許偏差分別為差分別為3、10和和30。 角度塊規(guī)角度塊規(guī)是一種角度計(jì)量基準(zhǔn)，是一種角度計(jì)量基準(zhǔn)， 適用于萬能角度尺和角度樣板的檢定。適用于萬能角度尺和角度樣板的檢定。 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9442.3 測

33、量方法測量方法Method of Measurement 廣義的測量方法指的是廣義的測量方法指的是測量原理測量原理、測量器具測量器具和和測量條件測量條件(環(huán)境和操作者等環(huán)境和操作者等)的總和。一般意義的測量方法通常是指被的總和。一般意義的測量方法通常是指被測量與標(biāo)準(zhǔn)量測量與標(biāo)準(zhǔn)量比較比較的方法。的方法。 本節(jié)主要介紹一般意義的測量方法的分類以及測量器具本節(jié)主要介紹一般意義的測量方法的分類以及測量器具的相關(guān)知識(shí)。的相關(guān)知識(shí)。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9452.3.1 測量方法及其分類測量方法及其分類 按測量時(shí)讀數(shù)是否為被測量的全值分按測量時(shí)讀數(shù)是否為被測量

34、的全值分 絕對(duì)測量絕對(duì)測量(absolute measurement) 被測量值直接由量具或量具被測量值直接由量具或量具刻度尺上示數(shù)表示?？潭瘸呱鲜緮?shù)表示。 全值全值第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-946 相對(duì)相對(duì)(比較、微差比較、微差)測量測量(relative measurement)由量具或量儀上讀由量具或量儀上讀出的是被測量值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量值的值。出的是被測量值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量值的值。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值一般來說，相對(duì)測量比絕對(duì)測量精度高，但設(shè)備、過程復(fù)雜。一般來說，相對(duì)測量比絕對(duì)測量精度高，但設(shè)備、過程復(fù)雜。LLd 0第第2章章 技術(shù)測

35、量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-947 按直接測量的量是否為最終欲得到的量分按直接測量的量是否為最終欲得到的量分 直接測量直接測量是是 間接測量間接測量直接測量與欲得到的量有函數(shù)關(guān)系的量，直接測量與欲得到的量有函數(shù)關(guān)系的量， 然后通過函數(shù)計(jì)算間接得到欲得到的量。然后通過函數(shù)計(jì)算間接得到欲得到的量。282hhlR 221LLL 2211ddLL 2212ddLL 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-948 按測頭與被測表面有無機(jī)械接觸分按測頭與被測表面有無機(jī)械接觸分 接觸測量接觸測量儀器的測量頭與測量零件表面接觸，并儀器的測量頭與測量零件表面接觸，并

36、有機(jī)械作用力存在。有機(jī)械作用力存在。 非接觸測量非接觸測量儀器的測量頭與被測量零件表面不接觸，儀器的測量頭與被測量零件表面不接觸，沒有機(jī)械作用力存在。沒有機(jī)械作用力存在。被測表面被測表面杠桿測頭軸線杠桿測頭軸線測量線測量線第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-949 按一次測量所檢測的被測量多少分按一次測量所檢測的被測量多少分 單項(xiàng)測量單項(xiàng)測量: 分別測量零件的各個(gè)參數(shù)。分別測量零件的各個(gè)參數(shù)。 綜合測量綜合測量: 同時(shí)測量零件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，從而綜合評(píng)定同時(shí)測量零件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，從而綜合評(píng)定零件是否合格。零件是否合格。 按測量在工藝過程中的作用分按測量在工藝

37、過程中的作用分 被動(dòng)測量被動(dòng)測量: 加工完畢進(jìn)行測量，以確定工件的有關(guān)參考值，加工完畢進(jìn)行測量，以確定工件的有關(guān)參考值，主要用于驗(yàn)收中。主要用于驗(yàn)收中。 主動(dòng)測量主動(dòng)測量:機(jī)床或其他設(shè)備加工過程中的一種自動(dòng)測量，也機(jī)床或其他設(shè)備加工過程中的一種自動(dòng)測量，也稱在線測量。稱在線測量。 按被測量的狀態(tài)是否隨時(shí)間變化分按被測量的狀態(tài)是否隨時(shí)間變化分 靜態(tài)測量靜態(tài)測量: 測量時(shí)，被測表面與測量頭是相對(duì)靜止的。測量時(shí)，被測表面與測量頭是相對(duì)靜止的。 動(dòng)態(tài)測量動(dòng)態(tài)測量: 測量時(shí)，被測表面與測量頭有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，測量時(shí)，被測表面與測量頭有相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 它能反映被測參數(shù)的變化過程。它能反映被測參數(shù)的變化過程。第第2章

38、章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-950按測量中測量因素是否變化分類按測量中測量因素是否變化分類 等精度測量：在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條等精度測量：在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件不變。例如，由同一個(gè)人，用同一臺(tái)儀器，在同樣的環(huán)境中，件不變。例如，由同一個(gè)人，用同一臺(tái)儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個(gè)量。在一般情況下，為了以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個(gè)量。在一般情況下，為了簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測量。實(shí)際上，絕對(duì)的簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測量。實(shí)際上，絕對(duì)的等精度測量是做不到的。等精度測量是做不到的。

39、不等精度測量：在測量過程中，決定測量精度的全部因素或不等精度測量：在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高精度測量。比較麻煩，因此一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高精度測量。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-951 檢測中應(yīng)遵循的重要原則檢測中應(yīng)遵循的重要原則 為了獲得正確可靠的測量結(jié)果，在測量過程中，要注意應(yīng)用并為了獲得正確可靠的測量結(jié)果，在測量過程中，要注意應(yīng)用并遵守有關(guān)測量原則，而阿貝原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、最短測量鏈原

40、遵守有關(guān)測量原則，而阿貝原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、最短測量鏈原則、最小變形原則和封閉原則是其中比較重要的原則。則、最小變形原則和封閉原則是其中比較重要的原則。 (1) 阿貝原則阿貝原則 要求在測量過程中要求在測量過程中被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直線上的原則，如圖，若被測長度與基線上的原則，如圖，若被測長度與基準(zhǔn)長度并排放置，在測量比較過程中準(zhǔn)長度并排放置，在測量比較過程中由于制造誤差的存在，移動(dòng)方向的偏由于制造誤差的存在，移動(dòng)方向的偏移，兩長度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大移，兩長度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大的誤差。的誤差。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河

41、2022-5-952 檢測中應(yīng)遵循的重要原則檢測中應(yīng)遵循的重要原則 (2) 最短測量鏈原則最短測量鏈原則 由測量信號(hào)從輸入到輸出量值通道的由測量信號(hào)從輸入到輸出量值通道的各個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成的測量鏈，其環(huán)節(jié)越多測量誤差越大。因此，各個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成的測量鏈，其環(huán)節(jié)越多測量誤差越大。因此，應(yīng)盡可能減少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù)，以保證測量精度。間接測量比應(yīng)盡可能減少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù)，以保證測量精度。間接測量比直接測量組成的環(huán)節(jié)要多、測量鏈要長、測量誤差要大。因此，直接測量組成的環(huán)節(jié)要多、測量鏈要長、測量誤差要大。因此，只有在不可能采用直接測量，或直接測量的精度不能保證時(shí)只有在不可能采用直接測量，或直接測量的精度不能保證

42、時(shí), ,才才采用間接測量。采用間接測量。 以最少數(shù)目的量塊組成所需尺寸的量塊組，就是最短測量鏈以最少數(shù)目的量塊組成所需尺寸的量塊組，就是最短測量鏈原則的一種實(shí)際應(yīng)用。原則的一種實(shí)際應(yīng)用。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-953 檢測中應(yīng)遵循的重要原則檢測中應(yīng)遵循的重要原則 (3) 最小變形原則最小變形原則 測量器具與被測零件都會(huì)因?qū)嶋H溫度偏測量器具與被測零件都會(huì)因?qū)嶋H溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力(重力和測量力重力和測量力)而發(fā)生變形，形成測量誤而發(fā)生變形，形成測量誤差。差。 (4) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 測量基準(zhǔn)要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一。測量基準(zhǔn)

43、要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一。即工序測量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，終結(jié)測量應(yīng)以設(shè)計(jì)即工序測量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，終結(jié)測量應(yīng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)作為測量基準(zhǔn)。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9542.3.2 測測(計(jì)計(jì))量器具及其分類量器具及其分類 測量器具測量器具可單獨(dú)地或與其他測量器具一起，用以確定可單獨(dú)地或與其他測量器具一起，用以確定幾何量值的器具。幾何量值的器具。 按測量對(duì)象的幾何特征分按測量對(duì)象的幾何特征分 長度測量器具長度測量器具 角度測量器具角度測量器具 坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)測量機(jī) 形狀和位置誤差測量器具形狀和位置誤差測量器具 表面質(zhì)量表面質(zhì)

44、量(結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu))測量器具測量器具 齒輪測量器具齒輪測量器具 螺紋測量器具螺紋測量器具 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-955 按測量器具的結(jié)構(gòu)特征分按測量器具的結(jié)構(gòu)特征分 實(shí)物量具實(shí)物量具(簡稱量具簡稱量具) 以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。單值量具單值量具多值量具多值量具第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-956 測量儀器測量儀器(簡稱量儀簡稱量儀) 將被測量值轉(zhuǎn)換成直接觀察的示值或等效信息的測量器將被測量值轉(zhuǎn)換成直接觀察的示值或等效信息的測量器具。具。

45、按工作原理，測量儀器大致可分為：按工作原理，測量儀器大致可分為： 機(jī)械量儀機(jī)械量儀 光學(xué)量儀光學(xué)量儀 電動(dòng)量儀電動(dòng)量儀 氣動(dòng)量儀氣動(dòng)量儀第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-957 測量裝置測量裝置 由測量器具和輔助裝置組成，用于完成特定測量的整體。由測量器具和輔助裝置組成，用于完成特定測量的整體。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9582.3.3 測測(計(jì)計(jì))量器具的特性指標(biāo)量器具的特性指標(biāo) 標(biāo)稱值標(biāo)稱值 標(biāo)在測量器具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)使用的量值。標(biāo)在測量器具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)使用的量值。螺紋量規(guī)螺紋量規(guī)光滑極限量規(guī)光滑極限

46、量規(guī)第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-959 示值示值 由測量器具所指示的被測量值。由測量器具所指示的被測量值。12.5 標(biāo)尺間距標(biāo)尺間距( a ) 沿標(biāo)尺長度方向測得的任意兩相鄰標(biāo)沿標(biāo)尺長度方向測得的任意兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記間的距離。尺標(biāo)記間的距離。 分度值分度值( i ) 標(biāo)尺分度所代表的被測量值。標(biāo)尺分度所代表的被測量值。 示值范圍示值范圍 測量器具所能顯示的被測幾何量起始值測量器具所能顯示的被測幾何量起始值到終止值的范圍。到終止值的范圍。 測量范圍測量范圍 測量器具在允許的誤差限內(nèi)所能測出的測量器具在允許的誤差限內(nèi)所能測出的被測幾何量下限值到上限值的范圍。被測

47、幾何量下限值到上限值的范圍。 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-960示值范圍與測量范圍示值范圍與測量范圍第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-961 示值誤差示值誤差 測量器具的示值與被測量的測量器具的示值與被測量的(約定約定)真值的代數(shù)差。真值的代數(shù)差。 修正值修正值 為消除或減少系統(tǒng)誤差，用代為消除或減少系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到測量結(jié)果上的數(shù)值。數(shù)法加到測量結(jié)果上的數(shù)值。 其他：靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、測量力其他：靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、測量力 在被測對(duì)象不做任何變動(dòng)的情況下，對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)讀數(shù)，在被測對(duì)象不做任何變動(dòng)的

48、情況下，對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)讀數(shù)，測量器具示值變化的特性。測量器具示值變化的特性。 示值變動(dòng)性示值變動(dòng)性 不確定度不確定度 由于測量誤差的存在，被測量值不能準(zhǔn)確獲得。這種偏離又是不確由于測量誤差的存在，被測量值不能準(zhǔn)確獲得。這種偏離又是不確定的。表達(dá)測得值對(duì)真值偏離程度的量化參數(shù)，即為不確定度。定的。表達(dá)測得值對(duì)真值偏離程度的量化參數(shù)，即為不確定度。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9622.4.1 測量誤差及其表示法測量誤差及其表示法2.4 測量誤差測量誤差Error of Measurement 被測量的測得值被測量的測得值 x 與被測量的真值與被測量的

49、真值 x0 之代數(shù)差稱為測量之代數(shù)差稱為測量誤差誤差(簡稱誤差簡稱誤差)。 0 xx 測量誤差是代數(shù)值，即可為正、負(fù)、零。測量誤差是代數(shù)值，即可為正、負(fù)、零。 被測量的真值是不可知的，因此在處理測量誤差時(shí)，被測量的真值是不可知的，因此在處理測量誤差時(shí)，經(jīng)常用約定真值代替真值。經(jīng)常用約定真值代替真值。 測量誤差的絕對(duì)值越小測量精度越高，反之亦反。測量誤差的絕對(duì)值越小測量精度越高，反之亦反。 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-963 測量誤差有兩種表示方法：測量誤差有兩種表示方法： 絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差同前面的定義同前面的定義 相對(duì)誤差相對(duì)誤差絕對(duì)誤差與真值之比的百分?jǐn)?shù)

50、絕對(duì)誤差與真值之比的百分?jǐn)?shù)(一般一般 取絕對(duì)值取絕對(duì)值)，即，即 %1000 x %100 x 相對(duì)誤差常用于比較測量不同大小的被測量時(shí)的測量精相對(duì)誤差常用于比較測量不同大小的被測量時(shí)的測量精度，例如：度，例如： mm301 xmm03. 01 mm502 xmm04. 02 %1 . 01 %08. 02 由于由于 ，因此后者的測量精度高。，因此后者的測量精度高。 12 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9642.4.2 測量誤差的來源測量誤差的來源 測量器具誤差測量器具誤差 基準(zhǔn)件基準(zhǔn)件(線紋尺、度盤、量塊等線紋尺、度盤、量塊等)誤差誤差 原理誤差原理誤差(

51、阿貝誤差等阿貝誤差等) 儀器零部件的制造、裝配、調(diào)整誤差儀器零部件的制造、裝配、調(diào)整誤差 測量方法誤差測量方法誤差 安裝、定位誤差安裝、定位誤差 瞄準(zhǔn)時(shí)的對(duì)準(zhǔn)誤差瞄準(zhǔn)時(shí)的對(duì)準(zhǔn)誤差 測力引起的誤差測力引起的誤差 環(huán)境誤差環(huán)境誤差 溫度溫度(測量標(biāo)準(zhǔn)溫度為測量標(biāo)準(zhǔn)溫度為20) 濕度濕度 壓力等壓力等 人員誤差人員誤差 瞄準(zhǔn)誤差瞄準(zhǔn)誤差 讀數(shù)、估讀誤差等讀數(shù)、估讀誤差等第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9652.4.3 測量誤差的分類及各類誤差的處理原則測量誤差的分類及各類誤差的處理原則 按誤差性質(zhì)可分為按誤差性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差和和粗大誤差粗

52、大誤差三類。三類。 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差是指在一定測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，系統(tǒng)誤差是指在一定測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，大小和符號(hào)大小和符號(hào)均保持不變均保持不變、或者、或者大小和符號(hào)按某一規(guī)律變化大小和符號(hào)按某一規(guī)律變化的測量誤差。的測量誤差。定值系統(tǒng)誤差定值系統(tǒng)誤差大小和符號(hào)均保持不變大小和符號(hào)均保持不變變值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差大小和符號(hào)按某一規(guī)律變化大小和符號(hào)按某一規(guī)律變化已定系統(tǒng)誤差已定系統(tǒng)誤差大小和符號(hào)或變化規(guī)律已知大小和符號(hào)或變化規(guī)律已知未定系統(tǒng)誤差未定系統(tǒng)誤差大小和符號(hào)或變化規(guī)律未知大小和符號(hào)或變化規(guī)律未知根據(jù)變化根據(jù)變化規(guī)律分為規(guī)律分為根據(jù)掌握根據(jù)掌握程度分為程

53、度分為處理原則：處理原則：對(duì)已定系統(tǒng)誤差，確定出符號(hào)和大小或變化規(guī)律后進(jìn)對(duì)已定系統(tǒng)誤差，確定出符號(hào)和大小或變化規(guī)律后進(jìn)行修正；對(duì)未定系統(tǒng)誤差，估計(jì)出其范圍后按隨機(jī)誤差處理。行修正；對(duì)未定系統(tǒng)誤差，估計(jì)出其范圍后按隨機(jī)誤差處理。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-966 隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差 隨機(jī)誤差是指在相同測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，隨機(jī)誤差是指在相同測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，大小和符號(hào)大小和符號(hào)均以不可預(yù)測的方式變化均以不可預(yù)測的方式變化的測量誤差。的測量誤差。 注意：注意：盡管任一次測量的隨機(jī)誤差的大小和符號(hào)無規(guī)律，但多次測量盡管任一次測量的隨機(jī)誤差的

54、大小和符號(hào)無規(guī)律，但多次測量的隨機(jī)誤差整體分布一般都符合某種概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律的隨機(jī)誤差整體分布一般都符合某種概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律 。 常見的分布規(guī)律有：常見的分布規(guī)律有：正態(tài)分布正態(tài)分布、均勻分布、反正弦分布、偏心分布等。、均勻分布、反正弦分布、偏心分布等。處理原則：處理原則：用概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法減小其影響，但無法完全消除其影響。用概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法減小其影響，但無法完全消除其影響。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-967 粗大誤差粗大誤差 粗大誤差是指超出在規(guī)定條件下預(yù)計(jì)的測量誤差，即明顯歪曲測量粗大誤差是指超出在規(guī)定條件下預(yù)計(jì)的測量誤差，即明顯歪曲測量結(jié)果的測量誤差。結(jié)

55、果的測量誤差。處理原則：處理原則：發(fā)現(xiàn)并剔除含有粗大誤差的測得值。發(fā)現(xiàn)并剔除含有粗大誤差的測得值。 關(guān)于精密度、正關(guān)于精密度、正(準(zhǔn)準(zhǔn))確度、精確度確度、精確度精密度精密度隨機(jī)誤差的影響隨機(jī)誤差的影響正確度正確度系統(tǒng)誤差的影響系統(tǒng)誤差的影響精確度精確度系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合影響的綜合影響第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-9682.4.4 隨機(jī)誤差的處理隨機(jī)誤差的處理 隨機(jī)誤差的特性隨機(jī)誤差的特性 通過對(duì)大量的測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后通過對(duì)大量的測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)誤差通常服從正態(tài)分布規(guī)律。這發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)誤差通常服從正態(tài)分布規(guī)律。這種正

56、態(tài)分布的隨機(jī)誤差具有以下幾個(gè)特性：種正態(tài)分布的隨機(jī)誤差具有以下幾個(gè)特性： 單峰性單峰性 絕對(duì)值小的隨機(jī)誤差比絕對(duì)值大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率大。絕對(duì)值小的隨機(jī)誤差比絕對(duì)值大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率大。 對(duì)稱性對(duì)稱性 絕對(duì)值相等、符號(hào)相反的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等。絕對(duì)值相等、符號(hào)相反的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等。 抵償性抵償性 對(duì)同一被測量進(jìn)行多次等精度重復(fù)測量，則所有隨機(jī)誤差的代數(shù)對(duì)同一被測量進(jìn)行多次等精度重復(fù)測量，則所有隨機(jī)誤差的代數(shù)和等于零。和等于零。 有界性有界性 在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過一定的界限。在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過一定的界限。 第第2章章 技術(shù)測量基

57、礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-969 算術(shù)平均值原理算術(shù)平均值原理 由于測量隨機(jī)誤差總體上存在以上幾個(gè)特性，因此實(shí)際測量由于測量隨機(jī)誤差總體上存在以上幾個(gè)特性，因此實(shí)際測量工作中經(jīng)常采用對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量，通過適當(dāng)?shù)臄?shù)工作中經(jīng)常采用對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量，通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理即可減小隨機(jī)誤差對(duì)測量結(jié)果的影響。據(jù)處理即可減小隨機(jī)誤差對(duì)測量結(jié)果的影響。 在對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量后，應(yīng)以多次測得值的算術(shù)在對(duì)同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量后，應(yīng)以多次測得值的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果平均值作為測量結(jié)果(當(dāng)然還要估計(jì)其誤差當(dāng)然還要估計(jì)其誤差)。算術(shù)平均值也稱為最。算術(shù)平均值也稱

58、為最可信賴值?？尚刨囍?。 依據(jù)：隨機(jī)誤差具有抵償性。依據(jù)：隨機(jī)誤差具有抵償性。 niinxnxxxnx12111第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-97022221)( ep 服從正態(tài)分布的隨機(jī)誤差的概率密度函數(shù)為：服從正態(tài)分布的隨機(jī)誤差的概率密度函數(shù)為： 測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差321 測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差 越小，曲線越陡峭，表明測得值越集中，且大部分誤差的絕對(duì)值越小，曲線越陡峭，表明測得值越集中，且大部分誤差的絕對(duì)值較小；較??； 越大，曲線越平坦，表明測得值越分散，絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)得越大，曲線越平坦，表明測得值越分散，絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)得相對(duì)越多

59、。相對(duì)越多。 標(biāo)準(zhǔn)偏差是表征測量精度標(biāo)準(zhǔn)偏差是表征測量精度(測得值分散性測得值分散性)的唯一指標(biāo)。的唯一指標(biāo)。第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-971標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差(不確定度不確定度)的確定：的確定： 依據(jù)有關(guān)資料判斷。依據(jù)有關(guān)資料判斷。這些資料的來源有以前的測量數(shù)據(jù)、這些資料的來源有以前的測量數(shù)據(jù)、測量器具的產(chǎn)品說明書、檢定證書、技術(shù)手冊(cè)等。測量器具的產(chǎn)品說明書、檢定證書、技術(shù)手冊(cè)等。 理論公式理論公式nnniin 1222221 由于真值是不可知的，因此由于真值是不可知的，因此 也是不可求的，上面的理也是不可求的，上面的理論公式只適用于理論研究中。在實(shí)際工

60、作中，經(jīng)常用實(shí)驗(yàn)的論公式只適用于理論研究中。在實(shí)際工作中，經(jīng)常用實(shí)驗(yàn)的方法通過多次重復(fù)測量估計(jì)測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。方法通過多次重復(fù)測量估計(jì)測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 第第2章章 技術(shù)測量基礎(chǔ)技術(shù)測量基礎(chǔ)志比昆侖學(xué)競江河2022-5-972 實(shí)驗(yàn)估計(jì)式實(shí)驗(yàn)估計(jì)式(白塞爾白塞爾Bessel公式公式)111222221 nvnvvvniin ), 2 , 1(nixxvii 式中式中稱為稱為殘余誤差殘余誤差或剩余誤差，簡稱或剩余誤差，簡稱殘差殘差。殘余誤差有兩個(gè)性質(zhì)：殘余誤差有兩個(gè)性質(zhì)： 所有殘余誤差的代數(shù)和等于零。所有殘余誤差的代數(shù)和等于零。 所有殘余誤差的平方和等于最小。所有殘余誤差的平方和等于最小。01 n