[工学]第三章测量技术基础ppt课件.ppt

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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章第三章 测量技术基础测量技术基础2022/12/291经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用教学要求目的要求目的要求n 了解测量的基本概念及其了解测量的基本概念及其“四要素四要素”n 量值传递系统量值传递系统n 量块的基本知识量块的基本知识n 计量器具的分类及常用的度量指标计量器具的分类及常用的度量指标n 测量误差的特点及分类、测量误差的处理方法测量误差的特点及分类、测

2、量误差的处理方法n 测量结果的数据处理测量结果的数据处理难点难点 u测量误差及测量数据处理测量误差及测量数据处理 2022/12/292经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用基本内容3.1 概述：检测的意义、测量的基本要素、检测的一般步骤 3.2 计量单位与量值传递：长度单位及其基准、量块、长度的量值传递3.3 测量器具与测量方法：测量器具的分类、测量器具的技术性能指标、测量方法分3.4 测量误差：测量误差及表达式、误差的分类、误差的来源及减小其影响的措施、测量不确定度、测量数据的处理 2022/12/

3、293经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用检测的意义n为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成了可靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就是质量保证措施中的精度检测。n“检测”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。检测的方法可以分为两类：定性检验和定量测试。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。因其检验效率高、检验成本低而在大

4、批量生产中得到广泛应用。定量测试的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法。2022/12/294经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量的基本要素n“测量”是以确定量值为目的的全部操作。测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值的过程。若被测量为L，计量单位为E，确定的比值为q，则测量可表示为nL=qEn一个完整的测量过程应包含测量对象、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量精度等四个要素。2022/12/295经营者提供商品或者服务有

5、欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量的四要素1.测量对象：测量对象：在机械精度的检测中主要是有关在机械精度的检测中主要是有关几何几何精度精度方面的参数量，其基本对象是长度、角度、方面的参数量，其基本对象是长度、角度、形状、相对位置、表面粗糙度以及螺纹、齿轮等形状、相对位置、表面粗糙度以及螺纹、齿轮等零件的几何参数。零件的几何参数。2.计量单位：计量单位：是以定量表示同种量的量值而约定采是以定量表示同种量的量值而约定采用的特定量。我国规定采用以国际单位制为基础用的特定量。我国规定采用以国际单位制为基础的的“法定计量单位制法

6、定计量单位制”。3.测量方法：测量方法：测量方法可以理解为测量原理、测量测量方法可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。的总和。4.测量精度：测量精度：测量结果与真值的一致程度。测量结果与真值的一致程度。2022/12/296经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用检测的一般步骤1、确定被检测项目 认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要检测的项目。2、设计检测方案 根据检测项目的性质、具体

7、要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测预案。3、选择检测器具 按照规范要求选择适当的检测器具，设计、制作专用的检测器具和辅助工具，并进行必要的误差分析。2022/12/297经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用检测的一般步骤4、检测前准备 清理检测环境并检查是否满足检测要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检测器具进行调整使之处于正常的工作状态。5、采集数据 安装被测件，按照设计预案采集测量数据并规范地作好原始

8、记录。6、数据处理 对检测数据进行计算和处理，获得检测结果。7、填报检测结果 将检测结果填写在检测报告单及有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格性的判定。2022/12/298经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用长度单位与计量基准n在国际单位制及我国法定计量单位中，长度的基本单位名称是“米”（meter），其单位符号为“m”。n1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定：“米”是在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路程的长度。n目前实际工作中使用下述两种实体基准：线纹尺和量块

9、，它由米的定义传递到基准光波的波长，再由光波波长传递到基准线纹尺和一等量块，然后再由它们逐次传递到工件，以保证量值准确一致。2022/12/299经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用长度单位与计量基准n量值系统的建立和执行，保证了国家计量行政机关自上而下的对量值进行合理的统一控制。企业要确保产品质量，增强市场竞争力，必须主动采取措施，保证量值的可靠。因此，在GB/T9000“质量管理和质量保证”系列标准中，对企业的测量设备（器具）提出了“溯源性”的要求，即测量结果必须具有能与国家计量基准或国际计量基准

10、相联系的特性。所用计量器具要获得这一特性，就必须经过具有较高准确度的计量标准的检定，而该计量标准又需受到上一级计量标准的检定，逐级往上溯源，直至国家计量基准或国际计量基准，实现企业的量值在国际范围内的合理的统一。2022/12/2910经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用长度单位与计量基准n量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检定（或其它方法）传递给下一等级的计量标准（器），并依次逐级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值准确一致的方式”。n我国长度量值传递系统如图3-1所示，从最高基准

11、谱线向下传递，有两个平等的系统，即端面量具（量块）和刻线量具（线纹尺）系统。其中尤以量块传递系统应用最广。2022/12/2911经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用量块及其传递系统n量块量块n量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。n量块是没有刻度的、截面为矩形的平面平行端面。量块是没有刻度

12、的、截面为矩形的平面平行端面。n作为长度作为长度 尺寸传递的尺寸传递的实物基准实物基准，广泛应用于计量，广泛应用于计量器具的校准和鉴定，精密画线和精密工件的测量器具的校准和鉴定，精密画线和精密工件的测量等。等。n量块分为量块分为长度量块长度量块和和角度量块角度量块。2022/12/2912经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用量块及其传递系统n量块的精度量块的精度n量块按制造技术要求量块按制造技术要求分分6级：即级：即k、00、0、1、2、3级，其中级，其中00级精度最高，级精度最高，3级最低，级最低，

13、k级为校准级，级为校准级，级主要根据量块长度极限偏差和量块长度级主要根据量块长度极限偏差和量块长度变动量的变动量的最大允许值来划分的。最大允许值来划分的。n按检定精度将量块分为按检定精度将量块分为15等等，精度依次降低。，精度依次降低。n量块生产企业大都按量块生产企业大都按级级向市场销售量块。向市场销售量块。n用户则按量块的标称尺寸使用量块。因此，按用户则按量块的标称尺寸使用量块。因此，按级级使用量块必然受到量块长度制造偏差的影响，将把使用量块必然受到量块长度制造偏差的影响，将把制造误差带入测量结果。制造误差带入测量结果。2022/12/2913经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费

14、者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用量块及其传递系统n量块的量块的“级级”和和“等等”n量块的量块的“级级”和和“等等”是从成批制造和单个检定两种不同是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。n按按级级使用时使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。该尺寸包含其制造误差。n按按“等等”使用时使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含了检定时的较小的测量误差。该尺寸包含了检

15、定时的较小的测量误差。n就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，所以，量块按量块按等等使用时其精度比按使用时其精度比按级级使用要高，且能使用要高，且能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。2022/12/2914经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用量块及其传递系统n量值按长度量值传递系统进行，即低一等量块检定量值按长度量值传递系统进行，即低一等量块检定用高一等量块作标准。用高一等

16、量块作标准。n我国成套生产的量块共有我国成套生产的量块共有17中套别，每套的块数分中套别，每套的块数分别为别为91、83、46、12、10、8、6、5等。等。n量块有很好的研合性，所以将量块顺其测量面加压量块有很好的研合性，所以将量块顺其测量面加压推合，就能研合在一起。在一定范围内根据需要将推合，就能研合在一起。在一定范围内根据需要将多个尺寸不同的量块研合成量块组，从而扩大了量多个尺寸不同的量块研合成量块组，从而扩大了量块的应用。块的应用。n选用量块时，采用消尾法，即每选一块至少应减去选用量块时，采用消尾法，即每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。所需尺寸的一位尾数。n为了减少量块的组合误差，

17、应尽量减少量块的组合为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过块数，一般不超过45块。块。2022/12/2915经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用角度传递系统n角角度度基基准准与与长长度度基基准准有有本本质质的的区区别别。角角度度的的自自然然基基准准是是客客观观存存在在的的，不不需需要要建建立立，因因为为一一个个整整圆圆所所对对应应的的圆心角是定值圆心角是定值(2rad或或360)。n但但为为了了方方便便，以以分分度度盘盘或或多多面面棱棱体体作作为为角角度度量量的的基基准准来来建

18、建立立角角度度传传递递系系统统。以以多多面面棱棱体体作作为为角角度度基基准准的的量量值传递系统值传递系统.n我国目前作为角度量的最高基准是分度值为我国目前作为角度量的最高基准是分度值为0.1 的精的精密测角仪。密测角仪。2022/12/2916经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量仪器的分类n测测量量仪仪器器是是指指单单独独或或连连同同辅辅助助设设备备一一起起用用以以进进行行测测量量的的器器具具。在几何测量中，按用途和特点可分为以下几类：在几何测量中，按用途和特点可分为以下几类：1.实实物物量量具具

19、 是是一一种种具具有有固固定定形形态态、用用以以复复现现或或提提供供一一个个或或多多个已知量值的器具。如量块、直角尺等个已知量值的器具。如量块、直角尺等2.极极限限量量规规 没没有有刻刻度度的的专专用用检检验验工工具具，能能确确定定工工件件是是否否合合格格，如光滑极限量规、螺纹极限量规等如光滑极限量规、螺纹极限量规等3.显示式测量仪器显示式测量仪器 指显示值的测量仪器。如千分尺等。指显示值的测量仪器。如千分尺等。4.测测量量系系统统 指指组组装装起起来来以以进进行行特特定定测测量量的的全全套套测测量量仪仪器器和和其其他设备。他设备。2022/12/2917经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应

20、当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量仪器的分类实物量具类实物量具类n量具分为：量具分为：单值量具：长度量块、单值量具：长度量块、90角尺角尺多值量具：线纹尺、游标卡尺、千分尺多值量具：线纹尺、游标卡尺、千分尺n量具的特点是一般没有放大装置。量具的特点是一般没有放大装置。n计量器具按用途分类计量器具按用途分类(1)标准计量器具标准计量器具,如量块等；如量块等；(2)通用计量器具通用计量器具,(3)专专用计量器具；用计量器具；(4)检验夹具检验夹具n按结构和工作原理分类按结构和工作原理分类n机械式机械式,光学式光学式,气动式气动式,电动式

21、电动式,光电式光电式.2022/12/2918经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量器具的技术性能指标n计量器具的基本度量指标计量器具的基本度量指标n分度值（刻度值）分度值（刻度值）计量器具的的刻度尺或度盘上两相邻刻线所代表的量值计量器具的的刻度尺或度盘上两相邻刻线所代表的量值之差。之差。分度值是一种测量器具所能直接读出的最小单位量值，分度值是一种测量器具所能直接读出的最小单位量值，它反映了读数精度的高低，从一个侧面说明了该测量器它反映了读数精度的高低，从一个侧面说明了该测量器具的测量精度高低。分度

22、值通常取具的测量精度高低。分度值通常取1、2、5的倍数，一的倍数，一般来说，分度值越小，计量器具的精度越高。般来说，分度值越小，计量器具的精度越高。例如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值例如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之差为之差为0.01mm，则该测量器具的分度值为，则该测量器具的分度值为0.01mm。2022/12/2919经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量器具的技术性能指标n分度间距（刻线间距）分度间距（刻线间距）n计量器具的刻度标尺或度盘上两相邻刻线中心间的计量器

23、具的刻度标尺或度盘上两相邻刻线中心间的距离。距离。n为便于读数，一般做成刻线间距为为便于读数，一般做成刻线间距为0.752.5mm的等距离刻线。的等距离刻线。n示值范围示值范围n由计量器具所显示或指示的由计量器具所显示或指示的最低值到最高值的范围最低值到最高值的范围。n如机械式比较仪的示值范围为如机械式比较仪的示值范围为-0.1+0.1mm（或（或0.1mm）2022/12/2920经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量器具的技术性能指标n测量范围测量范围n在允许误差限内，计量器具所能测量的被测量值

24、的下在允许误差限内，计量器具所能测量的被测量值的下限值至上限值的范围。限值至上限值的范围。n例如，外径千分尺的测量范围有例如，外径千分尺的测量范围有025mm、2550mm等。机械式比较仪的测量范围为等。机械式比较仪的测量范围为0180mm。n灵敏度灵敏度n计量器具对被测几何量微小变化的响应变化能力。计量器具对被测几何量微小变化的响应变化能力。nS=L/X （读数的变化（读数的变化/被测量的变化）被测量的变化）n当分子和分母为同类量时，灵敏度称为放大比（倍数）当分子和分母为同类量时，灵敏度称为放大比（倍数）2022/12/2921经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿

25、其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量器具的技术性能指标n示值变动示值变动n指在测量条件下不变的情况下，对同一被测量进指在测量条件下不变的情况下，对同一被测量进行多次（一般行多次（一般510次）重复观察读数，其示值次）重复观察读数，其示值变化的最大差异。变化的最大差异。n回程误差回程误差n在相同条件下，被测量值不变，测量器具行程方在相同条件下，被测量值不变，测量器具行程方向不同时，两示值之差的绝对值。向不同时，两示值之差的绝对值。n它是由测量器具中测量系统的间隙、变形和磨擦它是由测量器具中测量系统的间隙、变形和磨擦等原因引起的。等原因引起的。2022/12/29

26、22经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量器具的技术性能指标n不确定度不确定度n由于计量器具的误差而对被测量的真值不能肯定的由于计量器具的误差而对被测量的真值不能肯定的程度。程度。n包括示值误差、回程误差等是一个综合指标。包括示值误差、回程误差等是一个综合指标。n修正值修正值n指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。果上的值。n与示值误差绝对值相等而符号相反与示值误差绝对值相等而符号相反n分辨力分辨力n计量器具所能显示的最末一位所代表的量值。

27、计量器具所能显示的最末一位所代表的量值。n如数字式量仪，其读数采用非标尺或非分度盘显示，如数字式量仪，其读数采用非标尺或非分度盘显示，不能采用分度值的概念。不能采用分度值的概念。2022/12/2923经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类 n1、按获得测量结果的方法不同分类n直接测量 被测量的数值直接由测量器具上读出。例如用游标卡尺、外径千分尺测量外圆直径，用比较仪测量长度尺寸等。n间接测量 被测量的数值与测量结果按一定的函数关系运算后获得。2022/12/2924经营者提供商品或者服务有

28、欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类n2、按测量结果的读数值不同分类、按测量结果的读数值不同分类n绝绝对对测测量量 从从测测量量器器具具上上直直接接得得到到被被测测参参数数的的整整个个量量值的测量。例如用游标卡尺测量零件轴径值。值的测量。例如用游标卡尺测量零件轴径值。n相对测量相对测量 将被测量和与其量值只有微小差别的同一将被测量和与其量值只有微小差别的同一种已知量（一般为测量标准量）相比较，得到被测量种已知量（一般为测量标准量）相比较，得到被测量与已知量的相对偏差。例如比较仪用量块调零后，测与已知量的相对偏差。

29、例如比较仪用量块调零后，测量轴的直径，比较仪的示值就是量块与轴径的量值之量轴的直径，比较仪的示值就是量块与轴径的量值之差。差。2022/12/2925经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类n3、按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类、按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类n接接触触测测量量 测测量量器器具具的的测测头头与与零零件件被被测测表表面面接接触触后后有有机机械械作作用用力力的的测测量量。如如用用外外径径千千分分尺尺、游游标标卡卡尺尺测测量量零零件件等等。为为了了保保证证接

30、接触触的的可可靠靠性性，测测量量力力是是必必要要的的，但但它它可可能能使使测测量量器器具具及及被被测测件件发发生生变变形形而而产产生生测测量量误误差，还可能造成对零件被测表面质量的损坏。差，还可能造成对零件被测表面质量的损坏。n非非接接触触测测量量 测测量量器器具具的的感感应应元元件件与与被被测测零零件件表表面面不不直直接接接接触触，因因而而不不存存在在机机械械作作用用的的测测量量力力。属属于于非非接接触触测测量量的的仪仪器器主主要要是是利利用用光光、气气、电电、磁磁等等作作为为感感应应元元件件与与被被测测件件表表面面联联系系。如如干干涉涉显显微微镜镜、磁磁力力测测厚厚仪仪、气动量仪等。气动量

31、仪等。2022/12/2926经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类n4、按测量在工艺过程中所起作用分类n在线测量 在加工过程中进行的测量。其测量结果直接用来控制零件的加工过程，决定是否继续加工或判断工艺过程是否正常、是否需要进行调整，故能及时防止废品的发生，所以又称为积极测量。n离线测量 加工完成后进行的测量。其结果仅用于发现并剔除废品，所以被动测量又称消极测量。n在在线线测测量量使使检检测测与与加加工工过过程程紧紧密密结结合合，防防止止废废品品产产生生，是检测技术的发展方向。是检测技术的

32、发展方向。2022/12/2927经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类n5、按零件上同时被测参数的多少分类、按零件上同时被测参数的多少分类n单单项项测测量量 单单独独地地、彼彼此此没没有有联联系系地地测测量量零零件件的的单单项项参参数数。如如分分别别测测量量齿齿轮轮的的齿齿厚厚、齿齿形形、齿齿距距等等。这这种种方方法法一一般般用用于于量量规规的的检检定定、工工序序间间的的测测量量，或或为为了了工工艺分析、调整机床等目的。艺分析、调整机床等目的。n综综合合测测量量 检检测测零零件件几几个个相

33、相关关参参数数的的综综合合效效应应或或综综合合参参数数，从从而而综综合合判判断断零零件件的的合合格格性性。例例如如齿齿轮轮运运动动误误差差的的综综合合测测量量、用用螺螺纹纹量量规规检检验验螺螺纹纹的的作作用用中中径径等等。综综合合测测量量一一般般用用于于终终结结检检验验，其其测测量量效效率率高高，能能有有效效保证互换性，在大批量生产中应用广泛。保证互换性，在大批量生产中应用广泛。2022/12/2928经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类n6、按被测工件在测量时所处状态分类、按被测工件在测

34、量时所处状态分类n静静态态测测量量 测测量量时时被被测测件件表表面面与与测测量量器器具具测测头头处处于于静静止止状状态态。例例如如用用外外径径千千分分尺尺测测量量轴轴径径、用用齿齿距距仪仪测测量量齿轮齿距等。齿轮齿距等。n动动态态测测量量 测测量量时时被被测测零零件件表表面面与与测测量量器器具具测测头头处处于于相相对对运运动动状状态态，或或测测量量过过程程是是模模拟拟零零件件在在工工作作或或加加工工时时的的运运动动状状态态，它它能能反反映映生生产产过过程程中中被被测测参参数数的的变变化化过过程程。例例如如用用激激光光比比长长仪仪测测量量精精密密线线纹纹尺尺，用用电电动动轮轮廓仪测量表面粗糙度等

35、。廓仪测量表面粗糙度等。2022/12/2929经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量方法分类 n7、按测量中测量因素是否变化分类、按测量中测量因素是否变化分类n等等精精度度测测量量 在在测测量量过过程程中中，决决定定测测量量精精度度的的全全部部因因素素或或条条件件不不变变。例例如如，由由同同一一个个人人，用用同同一一台台仪仪器器，在在同同样样的的环环境境中中，以以同同样样方方法法，同同样样仔仔细细地地测测量量同同一一个个量量。在在一一般般情情况况下下，为为了了简简化化测测量量结结果果的的处处理理，

36、大大都都采采用用等等精精度度测测量。实际上，绝对的等精度测量是做不到的。量。实际上，绝对的等精度测量是做不到的。n不等精度测量不等精度测量 在测量过程中，决定测量精度的全部因在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全改变或部分改变。由于不等精度测量的素或条件可能完全改变或部分改变。由于不等精度测量的数据处理比较麻烦，因此一般用于重要的科研实验中的高数据处理比较麻烦，因此一般用于重要的科研实验中的高精度测量。精度测量。2022/12/2930经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差测量误差n

37、测量误差的概念测量误差的概念n在测量过程中，由于计量器具本身的误差以及在测量过程中，由于计量器具本身的误差以及测量方法和测量条件的限制，任何一次测量的测量方法和测量条件的限制，任何一次测量的测得值都不可能是被测几何量的真值，两者存测得值都不可能是被测几何量的真值，两者存在这差异。这种差异在数值上则表现为测量误在这差异。这种差异在数值上则表现为测量误差。差。n测量误差可用测量误差可用绝对误差绝对误差和和相对误差相对误差来表示来表示。2022/12/2931经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差1.

38、绝对误差绝对误差n是指被测量的测得值（仪表的是指被测量的测得值（仪表的指示值）指示值）l与其真值与其真值L之之差，即差，即n绝对误差可能是正值，也可为负值，则有绝对误差可能是正值，也可为负值，则有2.相对误差相对误差n指绝对误差的绝对值指绝对误差的绝对值 与被测量真值与被测量真值L之比，即之比，即 n相对误差比绝对误差能更好地说明测量的精确程度相对误差比绝对误差能更好地说明测量的精确程度2022/12/2932经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差n测量误差的种类和特性测量误差的种类和特性n根据

39、测量误差的性质、出现的规律和特点，可根据测量误差的性质、出现的规律和特点，可分为：分为：系统误差系统误差随机误差随机误差粗大误差粗大误差(应剔除应剔除)2022/12/2933经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差系统误差系统误差n在相同条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符在相同条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差。号保持不变或按一定规律变化的误差。n计量器具计量器具本身性能不完善、本身性能不完善、测量方法测量方法不完善、测量者不完善、测量者对仪器使用不当

40、、环境条件的变化等原因都可能产生对仪器使用不当、环境条件的变化等原因都可能产生系统误差。分系统误差。分常值系统误差常值系统误差和和变值系统误差。变值系统误差。n系统误差对测量结果影响较大，要尽量减少或消除系系统误差对测量结果影响较大，要尽量减少或消除系统误差，提高测量精度。统误差，提高测量精度。n变值系统误差分类变值系统误差分类线性变化的系统误差线性变化的系统误差周期变化的系统误差周期变化的系统误差复杂变化的系统误差复杂变化的系统误差2022/12/2934经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差

41、 随机误差随机误差n在相同条件下，多次测量同一量值时，其误差在相同条件下，多次测量同一量值时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。n对同一被除数测量对同一被除数测量 进行连续多次重复测量而进行连续多次重复测量而得到一系列测得值时，它们的随机误差的总体得到一系列测得值时，它们的随机误差的总体存在着一定的规律性。存在着一定的规律性。n实验表明，随机误差通常服从正态分布规律。实验表明，随机误差通常服从正态分布规律。2022/12/2935经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款

42、或接受服务的费用测量误差n随机误差的正态分布规律随机误差的正态分布规律n随机误差服从正态分布规律。因此，可以利用概率和数随机误差服从正态分布规律。因此，可以利用概率和数理统计的一些方法来掌握随机误差的分布特性，估算误理统计的一些方法来掌握随机误差的分布特性，估算误差范围，对测量结果进行处理。差范围，对测量结果进行处理。n正态分布曲线（正态分布曲线（Gauss Distribution）其中，其中，是标准偏差，是标准偏差，是随机误差，是随机误差，y是概率密度函数是概率密度函数理论上，正态分布的中心位置的均值理论上，正态分布的中心位置的均值 代表被测量的真值代表被测量的真值L，标准偏差标准偏差 代

43、表测得值的集中代表测得值的集中/分散程度。分散程度。O 分布曲线（正态 分布)2022/12/2936经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差n随机误差随机误差n标准偏差标准偏差正态分布的随机误差的四个基本特征：正态分布的随机误差的四个基本特征：单峰性：单峰性：绝对值越小的随机误差出现概率大，反之小，存在一个最大值；绝对值越小的随机误差出现概率大，反之小，存在一个最大值；对称性：对称性：绝对值相等的正负随机误差出现概率相等；绝对值相等的正负随机误差出现概率相等；有界性：有界性：在一定测量条件下，随

44、机误差绝对值不超过一定界限；在一定测量条件下，随机误差绝对值不超过一定界限；抵偿性：抵偿性：测量次数增加，算术平均值趋于零。测量次数增加，算术平均值趋于零。2022/12/2937经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用测量误差n 随机误差概率的计算随机误差概率的计算n计算随机误差概率，就是求正态分布曲线与横坐标之间在随机计算随机误差概率，就是求正态分布曲线与横坐标之间在随机误差误差 的制定区间的面积。求积分的制定区间的面积。求积分n随机误差落在随机误差落在-,+之间的概率之间的概率P(-,+)是是n置信

45、区间和置信概率置信区间和置信概率2022/12/2938经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用数据处理n随机误差的处理步骤随机误差的处理步骤n计算测量列的算术平均值计算测量列的算术平均值nn足够大时，足够大时，n计算剩余误差（残差）计算剩余误差（残差）n计算标准偏差计算标准偏差n计算算术平均值的标准偏差计算算术平均值的标准偏差n计算极限误差计算极限误差n写出测量结果写出测量结果Bessel公式公式置信度置信度99.732022/12/2939经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔

46、偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用数据处理n系统误差的处理步骤系统误差的处理步骤n发现系统误差的方法发现系统误差的方法n实验对比法实验对比法：通过改变产生系统误差的测量条件，：通过改变产生系统误差的测量条件，进行不同测量条件下的测量来发现系统误差。适进行不同测量条件下的测量来发现系统误差。适于发现于发现定值系统误差定值系统误差。n残差观察法残差观察法：根据测量列的各个残差大小和符号根据测量列的各个残差大小和符号的变化规律，直接由残差数据或残差曲线图形来的变化规律，直接由残差数据或残差曲线图形来判断有无系统误差，主要适用于发现大小和符号判断有无系统误差，主要适用

47、于发现大小和符号按一定规律变化的按一定规律变化的变值系统误差变值系统误差。2022/12/2940经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用数据处理n系统误差的处理步骤系统误差的处理步骤n消除系统误差的方法消除系统误差的方法n从根源消除：从根源消除：n 例：托盘调零例：托盘调零n加修正值法加修正值法：n 当预知系统误差，可将其负值作为修正值。当预知系统误差，可将其负值作为修正值。n对称法测量消除法对称法测量消除法：n两次读数法两次读数法：取两次测量值的平均值。：取两次测量值的平均值。n半波法半波法：取相隔半个周期的两测量值的平均值。：取相隔半个周期的两测量值的平均值。2022/12/2941经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用数据处理直接测量列的数据处理直接测量列的数据处理1.计算算术平均值计算算术平均值2.计算残差计算残差3.判断变值系统误差判断变值系统误差4.计算任一测得值的标准偏差计算任一测得值的标准偏差5.判断是否有粗大误差，若有则剔除，并重新判断是否有粗大误差，若有则剔除，并重新组成测量列，重复上述计算组成测量列，重复上述计算6.确定测量结果确定测量结果2022/12/2942