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1、第二章第二章 长度测量基础长度测量基础 本章学习的目的本章学习的目的是了解测量的基本概念，量块是了解测量的基本概念，量块的基本知识，尺寸传递的目的和意义。了解各种的基本知识，尺寸传递的目的和意义。了解各种测量器具，各种测量方法的特点和选用原则。了测量器具，各种测量方法的特点和选用原则。了解测量误差的基本概念，以及测量数据处理的基解测量误差的基本概念，以及测量数据处理的基本方法。为将来进行正确的长度测量打下基础。本方法。为将来进行正确的长度测量打下基础。学习要求学习要求是掌握长度测量中的术语定义，特别是掌握长度测量中的术语定义，特别是量块的概念与作用，尺寸传递的目的和意义，是量块的概念与作用，尺
2、寸传递的目的和意义，以及各种测量器具，各种测量方法的特点和选用以及各种测量器具，各种测量方法的特点和选用原则。重点掌握测量误差的基本概念，以及测量原则。重点掌握测量误差的基本概念，以及测量数据处理的基本方法。数据处理的基本方法。测量的基本概念测量的基本概念 测量测量就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。若被测量为若被测量为L，标准量为，标准量为E，那么测量就是确定，那么测量就是确定L是是E的多少倍，的多少倍，即确定比值即确定比值qL/E，最后获得被测量，最后获得被测量L
3、的量值，即：的量值，即：L qE 一个完整的测量过程包含一个完整的测量过程包含四个要素。四个要素。测量对象测量对象：主要指几何量。包括长度、角度、表面粗糙度主要指几何量。包括长度、角度、表面粗糙度以及形位误差等。以及形位误差等。计量单位计量单位：我国基本计量制度米制。我国基本计量制度米制。(即公制即公制)长度计量单位：米长度计量单位：米(m),),毫米毫米(mm),),微米微米(um),),纳米纳米(nm)角度测量单位：弧度角度测量单位：弧度(rad),),度度()()、分、分()()、秒、秒()()测量方法测量方法：指在进行测量时所采用的计量器具和测量条件指在进行测量时所采用的计量器具和测量
4、条件的综合。的综合。测量的精确度测量的精确度:指测量结果与真值的一致程度。指测量结果与真值的一致程度。尺寸传递尺寸传递 光波波长光波波长国家基准米尺国家基准米尺工作基准米尺工作基准米尺1 1等线纹尺等线纹尺1等量块等量块2等量块等量块3等量块等量块2 2等线纹尺等线纹尺3 3等线纹尺等线纹尺工作计量器具工作计量器具4等量块等量块5等量块等量块6等量块等量块各种计量器具各种计量器具工件尺寸工件尺寸工件尺寸工件尺寸 为了保证零件的互换性为了保证零件的互换性,必须保证量值统一。即必须把基必须保证量值统一。即必须把基准的量值准确地传递到生产中应用的计量器具和工件上，准的量值准确地传递到生产中应用的计量
5、器具和工件上，需从组织和技术上建立一套严密而完整的传递系统。需从组织和技术上建立一套严密而完整的传递系统。由长度的最高基准过渡到国家基准、工作基准、工作器由长度的最高基准过渡到国家基准、工作基准、工作器具、被测对象。具、被测对象。目前使用的两种实体基准目前使用的两种实体基准:线纹尺、量块线纹尺、量块一一.量块及其传递系统量块及其传递系统量块的作用量块的作用：尺寸传递；：尺寸传递；检定和校准量具和量仪；检定和校准量具和量仪；比较测量中用于调整量具或量仪的零位；比较测量中用于调整量具或量仪的零位；也用于加工中机床的调整和工件的检验等。也用于加工中机床的调整和工件的检验等。量块的形状量块的形状：长长
6、方方形形平平面面六六面面体体，它它有有两两个测量面和四个非测量面，个测量面和四个非测量面，测测量量面面极极为为光光滑滑、平平整整其其表表面粗糙度面粗糙度Ra值达值达m以上，以上，两两测测量量面面之之间间的的距距离离即即为为量量块的工作长度（标称度）。块的工作长度（标称度）。标称长度小于标称长度小于10mm的量块的量块,截面尺寸为截面尺寸为309mm;标称长度标称长度大于大于10mm至至1000mm的量块的量块,截截面尺寸为面尺寸为359mm。标称长度到的量块，其公称标称长度到的量块，其公称值刻印在上测量面上；标称长值刻印在上测量面上；标称长度大于的量块，其公称长度值度大于的量块，其公称长度值刻
7、印在上测量面左侧较宽的一刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上个非测量面上 。量块的粘合性量块的粘合性：由于量块测量面粗糙度和平面度误：由于量块测量面粗糙度和平面度误差小，在切向推力的作用下，由于分子间的吸引力，差小，在切向推力的作用下，由于分子间的吸引力，两量块能研合在一起。两量块能研合在一起。量量块块的的材材料料：一一般般用用铬铬锰锰钢钢或或线线膨膨胀胀系系数数小小、性性质质稳定、耐磨、不变形的其它材料。稳定、耐磨、不变形的其它材料。量块的精度量块的精度：（两种形式）：（两种形式）1 1、量块按、量块按制造精度制造精度分为分为 00、0、1、2、3、K 六级。六级。分级的主要依据是：分级的
8、主要依据是：量块长度极限偏差量块长度极限偏差，（，（量块长度量块长度:量块上测量面上一点量块上测量面上一点到此量块下测量面相研合的辅助体表面间的垂直距离）到此量块下测量面相研合的辅助体表面间的垂直距离）量块长度变动量量块长度变动量，（量块的最大量块长度与最小量块长，（量块的最大量块长度与最小量块长度之差）度之差）测量面的平面度测量面的平面度，量块的研合性量块的研合性，量块面的表面粗糙度量块面的表面粗糙度。2、量块按量块按检定精度检定精度分为分为 1、2、3、4、5、6 六等。六等。在计量测试部门，量块是尺寸传递的工具。在计量测试部门，量块是尺寸传递的工具。一一等等量量块块精精度度最最高高，6等
9、等精精度度最最低低。低低一一等等的的量量块块尺尺寸是由高一等的量块传递而来。寸是由高一等的量块传递而来。量块按量块按“级级”使用使用时，以标记在量块上的标称尺寸时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差包含其制造误差。量块按量块按“等等”使用使用时，必须以检定后的实际尺寸作时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定包含了检定时的测量误差。时的测量误差。就就同一量块同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，小得多。所以，量块按量块按“等等”使
10、用时其精度比按使用时其精度比按“级级”使用要高。使用要高。因因此此量量块块的的“级级”和和“等等”是是从从成成批批制制造造和和单单个个检检定定两两种种不不同同的的角角度度出出发发，对对其其精精度度进进行行划划分分的的两两种种形形式。式。量块的规格量块的规格：量块是单值量具，一个量块只代表一个尺寸，为了量块是单值量具，一个量块只代表一个尺寸，为了满足一定尺寸范围的不同尺寸要求，量块可以组合使满足一定尺寸范围的不同尺寸要求，量块可以组合使用，为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组用，为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合数目，合数目，一般不超过一般不超过4块块。量块共有量块共有1717种
11、套别，每套种套别，每套数目数目分别为分别为91、83、46、38、10、8、6、5等。等。例如，从例如，从83块一套的量块中块一套的量块中 36.745 所需尺寸所需尺寸 选取尺寸为的量选取尺寸为的量 1.005 第一块量块尺寸第一块量块尺寸 块组，选取方法为：块组，选取方法为：1.24 第二块量块尺寸第二块量块尺寸 4.5 第三块量块尺寸第三块量块尺寸 30.0 第四块量块尺寸第四块量块尺寸 量量块块的的选选用用：从从消消去去量量块块最最小小尾尾数数开开始始，逐逐一一选选取取。每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。u 量块使用的注意事项：量块使用的注意事
12、项：1、量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。定。2、使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面、使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。的损伤，影响其粘合性。3、分清量块的、分清量块的“级级”与与“等等”，注意使用规则。，注意使用规则。4、所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块、所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境温度相同后方可使用。温度与环境温度相同后方可使用。5、轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况发生。、轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况发生。6、不得用手直接接触量块
13、，以免造成汗液对量块的腐蚀、不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精度的影响。及手温对测量精度的影响。7、使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂、使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。上防锈脂存于干燥处。二二.角度传递系统角度传递系统 因为一个圆周角因为一个圆周角360，无需再建立一个自然基准。，无需再建立一个自然基准。但在计量部门，为了工作方便仍以分度盘或棱形块作为但在计量部门，为了工作方便仍以分度盘或棱形块作为角度量的基准。角度量的基准。多面棱体有多面棱体有4、8、12、24、36、72面等。面等。例如：八面棱体，在任一横切面上相邻两
14、面法线间例如：八面棱体，在任一横切面上相邻两面法线间的夹角为的夹角为45，用它作基准可测，用它作基准可测n45的角度。的角度。（n1，2，3）基准多面体基准多面体自准直仪自准直仪多面体多面体工作基准工作基准标准标准测角仪测角仪角度角度量块量块各种角各种角度量具度量具多面棱体作角度基准的量值传递系统：多面棱体作角度基准的量值传递系统：自准直仪自准直仪比较法比较法直接检定直接检定绝对法绝对法相对法相对法 测量方法与计量器具的分类测量方法与计量器具的分类1.测量方法的分类：测量方法的分类：直接测量直接测量综合测量综合测量接触测量接触测量间接测量间接测量非接触测量非接触测量单项测量单项测量在线测量在线
15、测量静态测量静态测量离线测量离线测量动态测量动态测量 测量方法与计量器具的分类测量方法与计量器具的分类1.测量方法的分类：测量方法的分类：直接测量直接测量综合测量综合测量接触测量接触测量间接测量间接测量非接触测量非接触测量单项测量单项测量在线测量在线测量静态测量静态测量离线测量离线测量动态测量动态测量直接测量：直接测量：直接得到被测量值的测量；直接得到被测量值的测量；绝对测量：绝对测量：由仪器刻度尺读出被测参数的整个量值。由仪器刻度尺读出被测参数的整个量值。相对（比较）测量：相对（比较）测量：由仪器刻度尺指示的是被测参数由仪器刻度尺指示的是被测参数对标准量的偏差。对标准量的偏差。间接测量：间接
16、测量：通过直接测量与被测参数有已知关系的其通过直接测量与被测参数有已知关系的其它量而得到该被测参数量值的测量。它量而得到该被测参数量值的测量。直接测量直接测量间接测量间接测量 测量方法与计量器具的分类测量方法与计量器具的分类1.测量方法的分类：测量方法的分类：直接测量直接测量综合测量综合测量接触测量接触测量间接测量间接测量非接触测量非接触测量单项测量单项测量在线测量在线测量静态测量静态测量离线测量离线测量动态测量动态测量综合测量：综合测量：同时测量工件上的几个相关参数，综合同时测量工件上的几个相关参数，综合判断工件是否合格，目的是保证互换性要求。判断工件是否合格，目的是保证互换性要求。单项测量
17、：单项测量：单个彼此没有联系地测量工件的单项参单个彼此没有联系地测量工件的单项参数。数。综合测量综合测量单项测量单项测量 测量方法与计量器具的分类测量方法与计量器具的分类1.测量方法的分类：测量方法的分类：直接测量直接测量综合测量综合测量接触测量接触测量间接测量间接测量非接触测量非接触测量单项测量单项测量在线测量在线测量静态测量静态测量离线测量离线测量动态测量动态测量接触测量：接触测量：仪器测头与工件被测表面直接接触，有机仪器测头与工件被测表面直接接触，有机械作用的测力存在。械作用的测力存在。非接触测量：非接触测量：仪器测头与工件被测表面之间没有机械仪器测头与工件被测表面之间没有机械的测力存在
18、。的测力存在。接触测量接触测量非接触测量非接触测量 测量方法与计量器具的分类测量方法与计量器具的分类1.测量方法的分类：测量方法的分类：直接测量直接测量综合测量综合测量接触测量接触测量间接测量间接测量非接触测量非接触测量单项测量单项测量在线测量在线测量静态测量静态测量离线测量离线测量动态测量动态测量在线测量：在线测量：零件在加工过程中进行的测量，测量结果零件在加工过程中进行的测量，测量结果直接用来控制零件的加工过程；直接用来控制零件的加工过程；离线测量：离线测量：零件加工后在检验站进行的测量，测量结零件加工后在检验站进行的测量，测量结果仅限于发现并剔除废品。果仅限于发现并剔除废品。在线测量在线
19、测量离线测量离线测量 测量方法与计量器具的分类测量方法与计量器具的分类1.测量方法的分类：测量方法的分类：直接测量直接测量综合测量综合测量接触测量接触测量间接测量间接测量非接触测量非接触测量单项测量单项测量在线测量在线测量静态测量静态测量离线测量离线测量动态测量动态测量静态测量：静态测量：测量时，被测表面与测头是相对静止的；测量时，被测表面与测头是相对静止的；动态测量：动态测量：测量时，被测表面与测头有相对运动，能测量时，被测表面与测头有相对运动，能反映被测参数的变化过程。反映被测参数的变化过程。静态测量静态测量动态测量动态测量 2.计量器具的分类：计量器具的分类：按用途分按用途分实物量具实物
20、量具极限量规极限量规显示式测量仪器显示式测量仪器测量系统测量系统 在使用中以固定形态复现或提供给定量的一个或多在使用中以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。个已知值的器具。如：量块、直角尺、各种曲线板、标准量规等。如：量块、直角尺、各种曲线板、标准量规等。2.计量器具的分类：计量器具的分类：按用途分按用途分实物量具实物量具极限量规极限量规显示式测量仪器显示式测量仪器测量系统测量系统实物量具实物量具 一种没有刻度的专用检验工具。它不能得出被检验一种没有刻度的专用检验工具。它不能得出被检验工件的具体尺寸，但能确定被检验工件是否合格。工件的具体尺寸，但能确定被检验工件是否合格。如：光滑
21、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。2.计量器具的分类：计量器具的分类：按用途分按用途分实物量具实物量具极限量规极限量规显示式测量仪器显示式测量仪器测量系统测量系统极限量规极限量规 2.计量器具的分类：计量器具的分类：按用途分按用途分实物量具实物量具极限量规极限量规显示式测量仪器显示式测量仪器测量系统测量系统 显示值的测量仪器。显示可以是模拟的或数字的，显示值的测量仪器。显示可以是模拟的或数字的，可以多个量值同时显示，也可以提供记录。可以多个量值同时显示，也可以提供记录。如：模拟式电压表、数字式频率计等。如：模拟式电压表、数字式频率计等。显示式测量仪器显示式测量仪器 2
22、.计量器具的分类：计量器具的分类：按用途分按用途分实物量具实物量具极限量规极限量规显示式测量仪器显示式测量仪器测量系统测量系统 组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其它组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其它设备。设备。测量系统测量系统 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器电学式测量仪器电学式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋
23、副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器如：游标卡尺、游标高度尺、游标量角器等。如：游标卡尺、游标高度尺、游标量角器等。电学式测量仪器电学式测量仪器游标式测量仪器游标式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器如：外径千分尺、内径千分尺、公法线千分尺等。如：外径千分尺、内径千分尺
24、、公法线千分尺等。电学式测量仪器电学式测量仪器微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器如：百分表、千分表、杠杆比较仪、扭簧比较仪等。如：百分表、千分表、杠杆比较仪、扭簧比较仪等。电学式测量仪器电学式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机
25、械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器如：光学计、测长仪、干涉显微镜、工具显微镜等。如：光学计、测长仪、干涉显微镜、工具显微镜等。电学式测量仪器电学式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器如：流量计式、气压计式等。如：流量计式、气压计式等。电学式测量仪器电学式测量仪器气动
26、式测量仪器气动式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器电学式测量仪器电学式测量仪器如：光栅式测量仪、激光干涉仪、激光准直仪等。如：光栅式测量仪、激光干涉仪、激光准直仪等。光电式测量仪器光电式测量仪器 2.计量器具的分类：计量器具的分类：游标式测量仪器游标式测量仪器按结构分按结构分微动螺旋副式测量仪器微动螺旋副式测量仪器机械式测量仪器机械式测量仪器光学机械式测量仪器光学机械式测量仪器气动
27、式测量仪器气动式测量仪器光电式测量仪器光电式测量仪器电学式测量仪器电学式测量仪器如：电感式、电容式、电涡流式、磁栅式等。如：电感式、电容式、电涡流式、磁栅式等。电学式测量仪器电学式测量仪器2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的
28、最大允许误差测量仪器的最大允许误差 沿标尺长度的同一条线测得的两相邻标尺标记之沿标尺长度的同一条线测得的两相邻标尺标记之间的距离。用长度单位表示，与被测量的单位和标间的距离。用长度单位表示，与被测量的单位和标在标尺上的单位无关。在标尺上的单位无关。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11
29、.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差1.标尺间距标尺间距 对应两相邻标尺标记的两个值之差。用标在标尺对应两相邻标尺标记的两个值之差。用标在标尺上的单位表示。上的单位表示。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不
30、确定度 12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修
31、正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差 3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）测量仪器的响应变化除以对应的激励变化。当激测量仪器的响应变化除以对应的激励变化。当激励和响应为同一类量时，灵敏度可称为励和响应为同一类量时，灵敏度可称为“放大比放大比”或或“放大倍数放大倍数”。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值
32、10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差4.灵敏度灵敏度 测量仪器保持计量特性随时间恒定的能力。可用测量仪器保持计量特性随时间恒定的能力。可用经规定时间所发生的变化来定性表示。经规定时间所发生的变化来定性表示。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示
33、值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差5.稳定性稳定性 使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化。也称为灵敏阈或灵敏限。化。也称为灵敏阈或灵敏限。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示
34、值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差6.鉴别力阈鉴别力阈 显示装置能有效辨别的最小的示值差。一般模拟显示装置能有效辨别的最小的示值差。一般模拟式为标尺间隔的一半；数字式为末位有效数字的变式为标尺间隔的一半；数字式为末位有效数字的变化。化。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.
35、测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差7.分辨力分辨力 在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。测量所得结果之间的一致性。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.
36、测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差8.测量结果的重复性测量结果的重复性 测量仪器所给出的量的值。对于实物量具就是所测量仪器所给出的量的值。对于实物量具就是所标出的值。标出的值。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重
37、复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差9.测量仪器的示值测量仪器的示值 测量仪器的示值与对应的输入量的真值测量仪器的示值与对应的输入量的真值（约定真（约定真值）之差。值）之差。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重
38、复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差 由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定程度。由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定程度。一般用一般用标准偏差标准偏差表示，也称标准不确定度。从估计方表示，也称标准不确定度。从估计方法上归纳成两类：一类可用统计分析方法评定的称为法上归纳成两类：一类可用统计分析方法评定的称为A类评定；另一类可用不同于统计分析方法评定的称类评定；另一类可用不同于统计分析方法评定的称为为B类评定类评定
39、.两类可按方和根法合成。两类可按方和根法合成。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差11.测量不确定度测量不确定度 用代数法与未修正测量结果相加，以补偿系统误用代数法与未修正测量结果相加，以补
40、偿系统误差的值。差的值。2.4 计量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差12.修正值修正值 对给定的测量仪器，规范、规定等所允许的误差对给定的测量仪器，规范、规定等所允许的误差极限值。极限值。2.4 计
41、量器具与测量方法的常用术语计量器具与测量方法的常用术语1.标尺间距标尺间距2.分度值（标尺间隔）分度值（标尺间隔）3.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）4.灵敏度灵敏度5.稳定性稳定性6.鉴别力阈鉴别力阈 7.分辨力分辨力8.测量结果的重复性测量结果的重复性9.测量仪器的示值测量仪器的示值10.测量仪器的示值误差测量仪器的示值误差11.测量不确定度测量不确定度12.修正值修正值13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差13.测量仪器的最大允许误差测量仪器的最大允许误差光滑极限量规光滑极限量规百分表百分表 比较仪比较仪大型工具显微镜万能测长仪粗糙度轮廓仪万能测齿仪平面度检查仪平面度
42、检查仪偏摆仪 测量误差和数据处理测量误差和数据处理 1.1.测量误差的基本概念测量误差的基本概念 测量误差测量误差指测量结果与测量的真值之差（指测量结果与测量的真值之差（绝对误绝对误差差）=l L 可能是正值或负值可能是正值或负值 L=l 大小决定了测量的精确度，大小决定了测量的精确度，越大测得越大测得离真值越远，测量精度越低。反之，越高。离真值越远，测量精度越低。反之，越高。测量误差两种表示方法：测量误差两种表示方法：绝对误差绝对误差：用来表示相同大小被测量的测量精度。：用来表示相同大小被测量的测量精度。相对误差相对误差 f：不同大小（同类）被测量的测量精度。：不同大小（同类）被测量的测量精
43、度。f=L l2.误差的分类：误差的分类：1）分为：分为：系统误差系统误差 随机误差随机误差 粗大误差粗大误差三类三类 系统误差系统误差：在同一条件下多次测量同一量值时，误差的在同一条件下多次测量同一量值时，误差的大小，符号均不变或按一定规律变化。大小，符号均不变或按一定规律变化。特点特点：可以归结为某一因素或几个因素的函数，这种函数一可以归结为某一因素或几个因素的函数，这种函数一般可用解析式、曲线或数表来表示。般可用解析式、曲线或数表来表示。可以给予修正。可以给予修正。随随机机误误差差:在在相相同同条条件件下下多多次次测测量量同同一一量量值值时时,误误差差值值的大小的大小,符号以不可预定的方
44、式变化符号以不可预定的方式变化.特特点点:对对单单次次测测量量,随随机机误误差差的的大大小小、符符号号是是无无规规律律可可循循的的，但但进进行行多多次次重重复复测测量量时时，随随机机误误差差服服从从统统计计规规律律，常常用用概概率率论和统计原理进行处理论和统计原理进行处理。粗大误差粗大误差：指超出在规定条件下预计的误差。指超出在规定条件下预计的误差。正确的测量结果不应包含粗大误差，应正确的测量结果不应包含粗大误差，应将粗大误差剔除将粗大误差剔除。系统误差和随机误差不是绝对的，它们在一定条件系统误差和随机误差不是绝对的，它们在一定条件下可以互相转换。下可以互相转换。2）精度：精度：精密度：表示随
45、机误差的影响的程度。精密度：表示随机误差的影响的程度。正确度：表示系统误差的影响的程度。正确度：表示系统误差的影响的程度。精确度：表示系统误差与随机误差合成影响精确度：表示系统误差与随机误差合成影响 的程度。的程度。系统误差与随机误差的区别及影响：系统误差与随机误差的区别及影响：以打靶为例。以打靶为例。3.随机误差随机误差 对随机误差所作的概率统计处理时，通常将系统误对随机误差所作的概率统计处理时，通常将系统误差剔出。差剔出。1）随机误差的分布规律随机误差的分布规律 大量测量实践证明，多次重复测量随机误差服从大量测量实践证明，多次重复测量随机误差服从正正态分布态分布。高斯曲线方程高斯曲线方程式
46、中：式中：y概率分布密度；概率分布密度；标准偏差；标准偏差；e自然对数的底，等于；自然对数的底，等于；随机误差。随机误差。高斯曲线反映随机误差以下基本特征：高斯曲线反映随机误差以下基本特征：集中性集中性（单峰性）：（单峰性）：绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多，绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多，图形呈单峰。图形呈单峰。对称性对称性：绝对值相等的正、负误差，出现的机会相同，图绝对值相等的正、负误差，出现的机会相同，图形对称分布。形对称分布。有限性有限性（有界性）：（有界性）：在一定条件下，误差的绝对值不会超过一定的限在一定条件下，误差的绝对值不会超过一定的限度。度。抵消性抵消性：对
47、同一量在同一条件下进行测量，随着重复测量对同一量在同一条件下进行测量，随着重复测量次数的增多，随机误差的算术平均值趋近于零，即绝次数的增多，随机误差的算术平均值趋近于零，即绝对值相等的正、负误差之和可以相互抵消。对值相等的正、负误差之和可以相互抵消。2)评定随机误差的尺度评定随机误差的尺度标准偏差标准偏差 为了判断随机误差对测量结果可靠性程度的影响，为了判断随机误差对测量结果可靠性程度的影响，建立的随机误差的评定指标。建立的随机误差的评定指标。随机误差随机误差是在没有系统误差的条件下，测量值与是在没有系统误差的条件下，测量值与真值之差。真值之差。=l L 从从 可可知知，当当0时时，正正态态分
48、分布布的的概概率率密度最大。密度最大。若若12 3,则则y1max y2max y3max 愈小愈小,正态分布曲线愈陡正态分布曲线愈陡,表表明明随随机机误误差差分分布布愈愈集集中中,测测量量方法的精密度愈高方法的精密度愈高;反反之之,愈愈大大,正正态态分分布布曲曲线线愈愈平平坦坦,表表明明随随机机误误差差分分布布愈愈分分散散,测量方法的精密度愈低测量方法的精密度愈低.由由此此，测测量量方方法法精精密密度度的的高高低低可用标准偏差可用标准偏差的大小表示：的大小表示：单次测量的标准偏差单次测量的标准偏差:在等精度测量列中在等精度测量列中,单次测量的标准偏差单次测量的标准偏差,等于该系等于该系列测得
49、值的随机误差平方和的平均值的平方根列测得值的随机误差平方和的平均值的平方根拉普拉斯函数拉普拉斯函数变量置换，设变量置换，设 则则 根根据据概概率率论论原原理理，正正态态分分布布曲曲线线所所包包含含的的面面积积等等于于其其相相应应区间确定的概率。区间确定的概率。此此积积分分值值一一般般列列成成表表格格形形式式，称称概概率函数积分值表率函数积分值表12345 t （t）不超出不超出的概率的概率p 超出超出的概率的概率p1p 1 0.341 3 0.682 6 0.317 4 2 2 0.477 2 0.954 4 0.045 6 3 3 0.498 65 0.997 3 0.002 7 4 4 0
50、.499 968 0.999 36 0.000 64从表可看出：从表可看出：当当时，超出时，超出 的范围可能有的范围可能有32次；次；当当2时，超出时，超出 的范围可能有次；的范围可能有次；当当3时，超出时，超出 的范围可能有次；的范围可能有次；当当4时，超出时，超出 的范围可能有次；的范围可能有次；因此，因此，3称为随机误差的极限误差。称为随机误差的极限误差。即：即：lim33)算术平均值算术平均值 对某一量进行一系列等精度测量时对某一量进行一系列等精度测量时,以算术平均值以算术平均值作为测量结果作为测量结果.由正态分布性质由正态分布性质知，当测量次数知，当测量次数n n增大时，增大时，L