(5.1)--1 机械测试技术绪论.ppt

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1、测试测试技术技术教学内容教学内容1、测试的基本概念及基本原则、测试的基本概念及基本原则 2、量、量纲及计量单位、量、量纲及计量单位3、误差的分类及表示方法、误差的分类及表示方法4、测量精度、测量精度5、测量结果的表达方法、测量结果的表达方法第第一一章章 绪绪 论论测试测试技术技术1.1 测试技术概况测试技术概况绪绪 论论 静态静态测量：不随测量：不随时间时间t变化变化 动态动态测量：随测量：随时间时间t变化变化测试测试=测测量量+试试验验为确定被测对象的量值为为确定被测对象的量值为目的而进行的目的而进行的实验实验过程。过程。对未知事物的对未知事物的探索探索性认识性认识过程。过程。测量：测量：试

2、验：试验：测试测试技术技术测试系统测试系统 所有环节中，应遵循的所有环节中，应遵循的基本原则基本原则：1.各环节的输出量与输入量之间应保持一一各环节的输出量与输入量之间应保持一一对应的关系，尽量不失真，即对应的关系，尽量不失真，即线性关系线性关系；2.必须尽可能减少或消除各种必须尽可能减少或消除各种干扰干扰。绪绪 论论测试系统构成测试系统构成被测对象被测对象调理电路调理电路计算机计算机传感器传感器显示显示存储存储分析结果分析结果产品设计产品设计反馈、控制反馈、控制激励装置激励装置测试测试技术技术1.2 测量的基础知识测量的基础知识基本量：基本量：长度长度L（m）、）、质量质量M（kg）、）、时

3、间时间T（s）、）、温度温度 （K）电流电流I（A）、）、发光强度发光强度N（cd）、物质的量物质的量J（mol）绪绪 论论量值：量值：数值和计量单位的乘积数值和计量单位的乘积导出量：力F、电阻R测试测试技术技术量纲：量纲：某量某量x的量纲可记为：的量纲可记为：dim x量纲法则：量纲法则：在任何一个量与其他量之间的关系中，在任何一个量与其他量之间的关系中，等号两侧的量纲应当相同。等号两侧的量纲应当相同。应用：应用：可检验任何物理公式的正确性。可检验任何物理公式的正确性。绪绪 论论测试测试技术技术辅助单位辅助单位弧度弧度（rad）：平面角单位平面角单位 一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半

4、一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时，它们所夹的平面角大小。径相等时，它们所夹的平面角大小。绪绪 论论1 rad=180/（约（约57.3）球面度球面度（sr）：立体角单位立体角单位 一个立体角，其顶点位于球心，一个立体角，其顶点位于球心，而它在球面上所截取的面积等于而它在球面上所截取的面积等于 以球半径为边长的正方形面积。以球半径为边长的正方形面积。整个球有整个球有4个球面度。个球面度。测试测试技术技术测量四要素测量四要素绪绪 论论被测对象被测对象测量方法测量方法计量单位计量单位测量误差测量误差测试测试技术技术基准基准绪绪 论论国家基准国家基准副基准副基准工作基准工作基准量值传递

5、的量值传递的关键步骤：关键步骤：按检定规程对计量器具实施检定。按检定规程对计量器具实施检定。测试测试技术技术测量方法测量方法直接测量直接测量 无需函数关系计算无需函数关系计算 直接比较：直接比较：卷尺测量靶距卷尺测量靶距 间接比较：间接比较：水银温度计水银温度计间接测量间接测量 根据已知函数关系根据已知函数关系组合测量组合测量 方程组方程组 绪绪 论论测试测试技术技术误差定义误差定义测量误差测量误差=测量结果测量结果真值真值绪绪 论论定义：定义：约定真值：约定真值：高一等级计量标准器具所复现的高一等级计量标准器具所复现的量值、量值、或或已修正过的算术平均值。已修正过的算术平均值。测试测试技术技

6、术误差分类误差分类绪绪 论论以某种保持恒定或确定方法变化以某种保持恒定或确定方法变化滞后、温漂滞后、温漂以某种不可预知的方式变化以某种不可预知的方式变化分辨率误差、重复性分辨率误差、重复性由某种不正常的原因造成由某种不正常的原因造成修正方法：修正方法：引入与其大小相等、符号相引入与其大小相等、符号相反的修正值。反的修正值。系统误差系统误差随机误差随机误差粗大误差粗大误差必须剔除，必须剔除，但必须有充分依据。但必须有充分依据。不可能被修正，但可不可能被修正，但可控制控制和和减少减少。对于已定系统误差，可通过对于已定系统误差，可通过修正修正来消除。来消除。测试测试技术技术误差图示误差图示绪绪 论论

7、系统误差系统误差小小 随机误差随机误差小小系统误差系统误差小小随机误差随机误差小小 粗大误差粗大误差随机误差随机误差大大系统误差系统误差大大测试测试技术技术绪绪 论论测量精度测量精度精精密度：密度：随机随机误差误差系统系统误差误差准确度（准确度（精确度精确度）：）：系统系统误差与误差与随机随机误差综合误差综合 准确度准确度好好 正确度正确度好好精密度精密度好好精密度精密度差差正确度正确度差差正正确确度：度：测试测试技术技术误差的表示方法误差的表示方法绪绪 论论绝对误差绝对误差=测量结果测量结果真值真值常用%、百万分数(10-6)表示。相对误差相对误差 绝对误差绝对误差真值真值误差值较小时，误差

8、值较小时，相对误差相对误差 绝对误差绝对误差测量结果测量结果测试测试技术技术绪绪 论论引用误差：引用误差：只用于表示只用于表示计量器具计量器具特性。特性。100%引用误差引用误差=绝对误差绝对误差引用值引用值引用值：引用值：计量器具标称范围的最高值或计量器具标称范围的最高值或量程量程。如：如：引用误差为引用误差为0.4%的仪器，其精度等级为的仪器，其精度等级为0.4级。级。仪器的仪器的精度等级精度等级一般用一般用最大引用误差最大引用误差来标称。来标称。精度等级精度等级：最大引用误差取绝对值，再去掉百分号。：最大引用误差取绝对值，再去掉百分号。在工业测量中，为了便于表示仪表的质量，通常用在工业测

9、量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级准确度等级，即，即精度等级精度等级，来表示，来表示仪表的准确程度仪表的准确程度。测试测试技术技术绪绪 论论分贝误差分贝误差：相对误差的：相对误差的对数形式。对数形式。分贝误差分贝误差=测量结果测量结果真值真值20lg 单位：单位：dB当测量结果等于真值时，分贝误差必定为当测量结果等于真值时，分贝误差必定为0。测试测试技术技术测量结果测量结果数据处理前的工作：数据处理前的工作：1.消除系统误差消除系统误差 2.正态性检验正态性检验 3.剔除含有粗大误差数据剔除含有粗大误差数据测量结果表达方法：测量结果表达方法：测量结果测量结果=样本平均值样本平均值不确定度不确定度 绪绪 论论测试测试技术技术本章重点本章重点第第一一章章 绪绪 论论1.测试的基本原则及基本要素测试的基本原则及基本要素 2.引引用用误误差差与与精精度度的的关关系系、随随机机误差与系统误差的区别误差与系统误差的区别3.精精密密度度、正正确确度度、准准确确度度间间的的区别区别