工程測試技術(shù)第一章第一頁，共五十四頁，2022年，8月28日1.量量和量綱量的基本概念概念：現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的一種屬性分類：基本量和導(dǎo)出量

SI基本量：長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度邊長面積體積質(zhì)量密度＝邊長×邊長=邊長×邊長×邊長＝質(zhì)量÷體積第二頁，共五十四頁，2022年，8月28日2.量綱量和量綱量的基本概念SI基本量的量綱：導(dǎo)出量的量綱：邊長:面積:體積:質(zhì)量:密度:LL2（邊長×邊長）L3（邊長×邊長×邊長）MML-3（質(zhì)量÷體積）第三頁，共五十四頁，2022年，8月28日3.量值量和量綱量的基本概念用數(shù)值和計(jì)量單位的乘積來表示

不同的單位制，采用的計(jì)算單位是不一樣的

考考你邊長為1米的立方體的體積是多大？1米與1立方米哪個(gè)大？1英吋與25.4毫米哪個(gè)大？1立方米不同量不能比較一樣大第四頁，共五十四頁，2022年，8月28日1.SI基本單位國際單位制

量的基本概念考考你SI基本量：長度質(zhì)量時(shí)間熱力學(xué)溫度電流物質(zhì)的量發(fā)光強(qiáng)度SI基本單位：米千克秒開爾文安培摩爾坎德拉單位符號：mkgsKAmolcd第五頁，共五十四頁，2022年，8月28日2.SI輔助單位

國際單位制

量的基本概念量：平面角立體角單位：弧度球面角單位符號：radsr第六頁，共五十四頁，2022年，8月28日3.SI導(dǎo)出單位

國際單位制

量的基本概念基本單位和輔助單位通過相乘或相除而構(gòu)成的單位稱為導(dǎo)出單位用于導(dǎo)出量考考你m/s,m/s2,m/s3是哪些量的單位？N是哪個(gè)量的單位？N是基本單位還是導(dǎo)出單位？m/s3－加加速度

力kg·m/s2第七頁，共五十四頁，2022年，8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位

國際單位制

量的基本概念第八頁，共五十四頁，2022年，8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位

國際單位制

量的基本概念第九頁，共五十四頁，2022年，8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位

國際單位制

量的基本概念倍數(shù)單位：新單位比原SI單位大整數(shù)倍km,kA,MHz,GPa,kV,分?jǐn)?shù)單位：新單位是原SI單位的分?jǐn)?shù)倍dm,cm,mm,

nm,pm第十頁，共五十四頁，2022年，8月28日1．測量、計(jì)量和測試基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念測量(Measurement):是指以確定被測對象的量值為目的而進(jìn)行的一組操作。計(jì)量:是為了實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量，是計(jì)量部門進(jìn)行的測量。測試（Measurementandtest）:是指具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量，包括測量和試驗(yàn)。第十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日2．基準(zhǔn)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念基準(zhǔn)：是用來保存、復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具。

國家基準(zhǔn)：是在特定計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)，用來保存和復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位并具有最高計(jì)量特性，經(jīng)國家鑒定、批準(zhǔn)作為統(tǒng)一全國量值最高依據(jù)的計(jì)量器具。副基準(zhǔn)：是指通過與國家基準(zhǔn)比對或校準(zhǔn)來確定其量值，并經(jīng)國家鑒定、批準(zhǔn)的計(jì)量器具。工作基準(zhǔn)：是指通過與國家基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)比對或校準(zhǔn)來確定其量值，用以檢定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。

第十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日3．標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念按國家計(jì)量檢定系統(tǒng)表規(guī)定的準(zhǔn)確度等級，用于檢定較低等級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具稱為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。工作計(jì)量器具是指用于現(xiàn)場測量而不用于檢定工作的計(jì)量器具。第十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日4．量值的傳遞基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念通過對計(jì)量器具進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，將國家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值逐級地傳遞到測量用的工作計(jì)量器具，以保證被測對象量值的準(zhǔn)確和一致。這個(gè)過程，就稱為量值的傳遞。

第十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日1．直接測量和間接測量測量方法

測量方法和測量器具

直接測量法是指用測量器具直接測得被測量的值，而不必測量與測量有函數(shù)關(guān)系的其它量的測量方法。

間接測量法是指先通過測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量，然后通過函數(shù)運(yùn)算才得到被測量值的測量方法。第十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日2．直接比較測量和間接比較測量測量方法

測量方法和測量器具

直接比較測量法是將被測量直接和已知的同種量進(jìn)行比較，從而得到被測量的量值。

間接比較測量法是利用儀器把原始形態(tài)的被測量轉(zhuǎn)換成與之保持已知函數(shù)關(guān)系的另一種量的測量。第十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日3．接觸測量和非接觸測量測量方法

測量方法和測量器具

接觸測量：測頭和被測物體產(chǎn)生機(jī)械接觸。非接觸測量：測頭和被測物體不產(chǎn)生機(jī)械接觸。第十七頁，共五十四頁，2022年，8月28日4．等精度測量和不等精度測量測量方法

測量方法和測量器具

等精度測量：是指在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件不變的測量。

不等精度測量：是指在測量過程中，決定測量精度的因素或條件發(fā)生變化或部分變化的測量。

第十八頁，共五十四頁，2022年，8月28日1．測量器具的分類測量器具及有關(guān)術(shù)語

測量方法和測量器具

傳感器：是指能感受規(guī)定的被測量，并按一定的規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器具。

測量變換器：是指能提供與輸入量給定關(guān)系的輸出量的測量器具。當(dāng)測量變換器的輸入量為被測量時(shí)，該測量變換器就是傳感器

檢測器：是指用于指示某種特定量的存在而不必提供量值的器具。

第十九頁，共五十四頁，2022年，8月28日2．與測量器具有關(guān)的術(shù)語測量器具及有關(guān)術(shù)語

測量方法和測量器具

示值：是測量器具指示的被測量的量值。示值誤差：是測量器具的示值與真值之差。一般來說，示值誤差越小，計(jì)量器具的精確度就越高。標(biāo)稱范圍：也稱示值范圍，是測量器具能顯示或指示的最低值到最高值的范圍。例如溫度計(jì)的標(biāo)尺的起點(diǎn)示值為－34，終點(diǎn)示值為+44，則其標(biāo)稱范圍為－34～+44。第二十頁，共五十四頁，2022年，8月28日2．與測量器具有關(guān)的術(shù)語測量器具及有關(guān)術(shù)語

測量方法和測量器具

量程：是標(biāo)稱范圍的上下限之差的模。標(biāo)稱范圍為－34～+44的溫度計(jì)的量程就是78。測量范圍：在測量器具的誤差處于允許極限內(nèi)的情況下，測量器具所能測量的被測量值的范圍。一般來說，測量范圍比標(biāo)稱范圍要小。準(zhǔn)確度等級：是用來表示測量器具測量準(zhǔn)確度的等級或級別。第二十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

－測量誤差－測量結(jié)果－被測量的真值約定真值：是指充分接近真值、可以代替真值使用的量值。

被測量的實(shí)際值修正過的測量結(jié)果的算術(shù)平均值

第二十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日考考你用直尺測量某一物體的長度，下面哪個(gè)讀數(shù)是正確的？(單位：mm)A）9B）9.1C）9.11D）9.111用分辨率為0.05mm的游標(biāo)卡尺測量某一物體的長度，下面哪個(gè)讀數(shù)是正確的？(單位：mm)A）13.13B）13.14C）13.15D）9.150測量誤差的定義

測量誤差

第二十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日刻劃式附表式數(shù)顯式測量誤差的定義

測量誤差

第二十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

第二十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

第二十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

第二十七頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

第二十八頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

第二十九頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的定義

測量誤差

第三十頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的分類測量誤差

1．根據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)特征分

系統(tǒng)誤差：在對同一被測量進(jìn)行多次測量時(shí)，如果測量誤差按一定的規(guī)律變化或保持為一個(gè)常數(shù)。隨機(jī)誤差：在對某量進(jìn)行多次測量的過程中，其測量誤差的大小和符號以不可預(yù)知的方式變化著，則稱此類誤差為隨機(jī)誤差。粗大誤差：是一種明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期誤差范圍的測量誤差，是由于某種不正常的原因造成的。第三十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的分類測量誤差

2．根據(jù)誤差的產(chǎn)生原因分

器具誤差：是由測量器具本身存在的缺陷而產(chǎn)生的測量誤差。

方法誤差：是由于測量方法不完善而引起的測量誤差。

調(diào)整誤差：是由于測量前未能將測量器具和被測對象調(diào)整到正確位置和狀態(tài)所引起的測量誤差。觀測誤差：是由于測量過程中觀測者主觀判斷不當(dāng)所引起的測量誤差。環(huán)境誤差：是由于測量過程中環(huán)境狀態(tài)變化所引起的測量誤差。第三十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的分類測量誤差

3．根據(jù)誤差的表示方法分它與被測量具有相同的量綱和單位。

絕對誤差：無量綱量，其值描述了誤差與真值的比值大小。

相對誤差：第三十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的分類測量誤差

例1.1設(shè)真值測量結(jié)果相對誤差=絕對誤差=相對誤差≈第三十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的分類測量誤差

3．根據(jù)誤差的表示方法分引用值:一般是指測量器具的標(biāo)稱范圍的最高值或量程。例如，某溫度計(jì)的標(biāo)稱范圍-30~60℃，其量程為90℃

，引用值為60℃

。精確度等級:常將最大引用誤差去掉百分號之后的數(shù)值的絕對值。例如，如果某個(gè)測量器具的最大引用誤差為1.5%，則其精確度等級為1.5級。

引用誤差：第三十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的分類測量誤差

例1.2測量范圍為0~150V的0.5級電壓表，經(jīng)更高等級標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)，在示值為100.0V時(shí)，測得實(shí)際電壓為99.1V，問該電壓表是否合格？絕對誤差引用誤差最大引用誤差為0.5％

第三十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量結(jié)果的可信程度

測量誤差

1．測量精密度測量精密度描述了測量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度，反映了在一定條件下進(jìn)行多次測量時(shí)所得結(jié)果彼此符合的程度。隨機(jī)誤差越小，測量結(jié)果分布越密集，測量的精密度也就越高。第三十七頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量結(jié)果的可信程度

測量誤差

2．測量正確度測量正確度描述了測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度，是在規(guī)定條件下測量結(jié)果中所有系統(tǒng)誤差的綜合反映。系統(tǒng)誤差越小，測量的正確度也就越高。

第三十八頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量結(jié)果的可信程度

測量誤差

3．測量準(zhǔn)確度測量準(zhǔn)確度描述了測量結(jié)果和被測量真值之間的一致程度，是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合反映，也可稱為測量精確度或測量精度。測量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差越小，說明了測量結(jié)果與被測量的真值之間的誤差越小，測量結(jié)果也就越準(zhǔn)確。第三十九頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量結(jié)果的可信程度

測量誤差

4．測量不確定度測量不確定度描述了測量結(jié)果的可信賴程度，是對被測量真值所處量值范圍的評定。不確定度越小，測量結(jié)果的可信度越高，其使用價(jià)值越高。只有指出測量結(jié)果的不確定度后，測量結(jié)果才有意義。表示測量結(jié)果時(shí)，不僅要給出被測量的量值，還應(yīng)給出該量值的不確定度。

第四十頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的傳遞

測量誤差

間接測量中，研究各直接測量量的誤差即局部誤差(或稱分項(xiàng)誤差)與間接測量量的總誤差(又稱函數(shù)誤差)之間相互關(guān)系的問題，稱為誤差的傳遞。第四十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日1．間接測量量的平均值的計(jì)算測量誤差的傳遞

測量誤差

y-間接測量量x1,x2,x3,…,xm-各直接測量量

-各直接測量量算術(shù)平均值

-間接測量量算術(shù)平均值

第四十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日2．間接測量的絕對誤差傳遞測量誤差的傳遞

測量誤差

－稱為誤差傳遞系數(shù)

第四十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日測量誤差的傳遞

測量誤差

例1.3：采用伏安法測一電阻器件的電阻，電壓表讀數(shù)為50V，絕對誤差為0.6V，電流表讀數(shù)為100mA，絕對誤差為1mA，求該器件的電阻值及絕對誤差第四十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日3．間接測量的相對誤差傳遞測量誤差的傳遞

測量誤差

第四十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日4．間接測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差的傳遞測量誤差的傳遞

測量誤差

第四十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日處理和統(tǒng)計(jì)分析

表達(dá)方式

1.測量數(shù)據(jù)的處理由于測量數(shù)據(jù)分布情況復(fù)雜，應(yīng)該經(jīng)過消除系統(tǒng)誤差、正態(tài)性檢驗(yàn)和剔除粗大誤差這三項(xiàng)處理之后，測量數(shù)據(jù)才能作進(jìn)一步的處理。