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1、第1页关于测量的基本概关于测量的基本概念念第一页，本课件共有72页第2页uu迟滞：在正向（被测量增大）和反向（被测量减小）时，迟滞：在正向（被测量增大）和反向（被测量减小）时，迟滞：在正向（被测量增大）和反向（被测量减小）时，迟滞：在正向（被测量增大）和反向（被测量减小）时，输出曲线不重合的程度。输出曲线不重合的程度。输出曲线不重合的程度。输出曲线不重合的程度。uu重复性：在被测量按同一方向作多次全量程实验时，所得到得重复性：在被测量按同一方向作多次全量程实验时，所得到得重复性：在被测量按同一方向作多次全量程实验时，所得到得重复性：在被测量按同一方向作多次全量程实验时，所得到得输出特性曲线的不
2、一致程度。输出特性曲线的不一致程度。输出特性曲线的不一致程度。输出特性曲线的不一致程度。uu分辨率：表示传感器的分辨质量。分辨率：表示传感器的分辨质量。分辨率：表示传感器的分辨质量。分辨率：表示传感器的分辨质量。uu平均分辨率：平均分辨率：平均分辨率：平均分辨率：uu uu最大分辨率：最大分辨率：最大分辨率：最大分辨率：第二页，本课件共有72页第3页与测量有关的基础知识与测量有关的基础知识参考书公差配合与技术测量参考书公差配合与技术测量第三页，本课件共有72页第4页1 1.测量概述测量概述u1.11.1测量的意义测量的意义测量的意义测量的意义 日常生活中处处离不开测量日常生活中处处离不开测量日
3、常生活中处处离不开测量日常生活中处处离不开测量科学的进步和发展离不开测量，科学的进步和发展离不开测量，科学的进步和发展离不开测量，科学的进步和发展离不开测量，离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。没有望远镜就没有天没有望远镜就没有天文学，没有显微镜就文学，没有显微镜就没有细胞学，没有指没有细胞学，没有指南针就没有航海事业南针就没有航海事业 第四页，本课件共有72页第5页生产发展离不开测量生产发展离不开测量生产发展离不开测量生产发展离不开测量 农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、农业社会中，需要丈量土地、衡量
4、谷物，就产生了长度、农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。原始的时间测量器具，并有了天文测量。原始的时间测量器具，并有了天文测量。原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量现代化的工业生产中，处处离不开测量 例如，一个大型
5、钢铁厂需要约例如，一个大型钢铁厂需要约例如，一个大型钢铁厂需要约例如，一个大型钢铁厂需要约2 2 2 2万个测量点万个测量点万个测量点万个测量点在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的流冲击作用下的性能，通过风洞试验
6、测定机身、机翼的流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。受力和振动分布情况，以验证和改进设计。受力和振动分布情况，以验证和改进设计。受力和振动分布情况，以验证和改进设计。第五页，本课件共有72页第6页测量技术测量技术1、在在机机械械制制造造业业中中，对对加加工工完完成成的的零零件件是是否否符符合合设设计计要求进行判断与确定的一种手段。要求进行判断与确定的一种手段。2、主要是主要是研究研究对零件的对零件的几何量几何量进行测量和检验的一门技术进行测量和检验的一门技术 长度、角度、几何形状、相长度、角度、几
7、何形状、相互位置以及表面粗糙度等互位置以及表面粗糙度等 3 3、测量技术是实现互换性的保证测量技术是实现互换性的保证 第六页，本课件共有72页第7页uu互换性：互换性：互换性：互换性：要实行专业化生产必须采用互换性原则，所谓要实行专业化生产必须采用互换性原则，所谓要实行专业化生产必须采用互换性原则，所谓要实行专业化生产必须采用互换性原则，所谓互换性原则互换性原则，就是机器的零、部件按图样规定的精度，就是机器的零、部件按图样规定的精度要求制造，在装配时不需辅助加工或修配，就能装成要求制造，在装配时不需辅助加工或修配，就能装成机器，并完全符合规定的使用性能指标要求。机器，并完全符合规定的使用性能指
8、标要求。u测量：是把被测的量测量：是把被测的量L与具有计量单位的标准量进行与具有计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量的量值。比较，从而确定被测量的量值。uu即：即：即：即：L=qu L=quu式中：式中：L-被测长度；被测长度；u u-长度单位；长度单位；u q-比值比值第七页，本课件共有72页第8页uu1.1.1.1.狭义测量的定义狭义测量的定义狭义测量的定义狭义测量的定义测量是为了测量是为了测量是为了测量是为了确定被测对象的量值确定被测对象的量值确定被测对象的量值确定被测对象的量值而进行的实验过程。而进行的实验过程。而进行的实验过程。而进行的实验过程。在在在在测测测测量量量量过过过过程
9、程程程中中中中，人人人人们们们们借借借借助助助助专专专专门门门门的的的的设设设设备备备备，把把把把被被被被测测测测对对对对象象象象直直直直接接接接或或或或间间间间接接接接地地地地与与与与同同同同类类类类已知单位进行已知单位进行已知单位进行已知单位进行比较比较比较比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。，取得用数值和单位共同表示的测量结果。，取得用数值和单位共同表示的测量结果。，取得用数值和单位共同表示的测量结果。测量结果测量数值测量结果测量数值.测量单位，测量单位，即：即：第八页，本课件共有72页第9页u L=qu；L-被测长度；被测长度；u u-长度单位；长度单位；u q-比值比值比值比值
10、u例如：某一被测量长度例如：某一被测量长度L，与毫米作单位的（，与毫米作单位的（，与毫米作单位的（，与毫米作单位的（u u）进行）进行）进行）进行比较，得到的比值比较，得到的比值比较，得到的比值比较，得到的比值q q值为值为10.5，则被测长度，则被测长度L=10.5mm.第九页，本课件共有72页第10页uu测量的内涵测量的内涵测量的内涵测量的内涵 测测测测量量量量对对对对象象象象：被被被被测测测测客客客客体体体体中中中中的的的的相相相相应应应应的的的的量量量量值值值值信信信信息息息息；(零零件件的的几几何何量量(长长度度、角角度度、表表面面形形状状和和位位置置误误差差、表表面面粗粗糙糙度度以
11、以及形位误差及形位误差)测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量过程测量过程测量过程测量过程:通过实验去认识对象的过程通过实验去认识对象的过程通过实验去认识对象的过程通过实验去认识对象的过程测测测测量量量量方方方方法法法法：比比比比较较较较；A.A.A.A.直直直直接接接接比比比比较较较较 B.B.B.B.间间间间接接接接比比比比较较较较；C.C.C.C.需需需需要要要要测量仪器；测量仪器；测量仪器；测量仪器；测量标准测量标准测量标准测量标准：同类已知单位。：同类已知单位
12、。：同类已知单位。：同类已知单位。测量结果测量结果测量结果测量结果：最终能表示给测量主体（人）：最终能表示给测量主体（人）：最终能表示给测量主体（人）：最终能表示给测量主体（人）第十页，本课件共有72页第11页被测物体的重量等于标准被测物体的重量等于标准砝码的重量砝码的重量被被测测物物体体的的重重量量从从度度盘盘上上读读数数，因因为为，弹弹簧簧秤秤度度盘盘上上的的刻刻度是事先与标准量进行比较的结果。度是事先与标准量进行比较的结果。第十一页，本课件共有72页第12页角度角度计量单位为弧度、微弧度和度（计量单位为弧度、微弧度和度（）、分（）、分（）、秒（）、秒（）。）。180=(rad),1rad
13、=10-6rad,1=0.174533rad。度、分、秒的。度、分、秒的关系采用关系采用60等分制，即等分制，即1=60，1=60。u米制中米以下的单位名称及符号米制中米以下的单位名称及符号第十二页，本课件共有72页第13页长度基准及换算 基准的建立基准的建立 为了保证工业生产中长度测量的准确度，首先要建立统一、可靠的长度基准 。常见的长度基准：常见的长度基准：米（mm）、毫米（mm）、微米(m)、纳米（n nm）国际单位制国际单位制机械制造机械制造精密测量精密测量超精密测量超精密测量换算关系为：换算关系为：1m=100cm 1 cm=10mm1m=100cm 1 cm=10mm1m=1000
14、mm 1mm=1000m 1m=1000 n nm第十三页，本课件共有72页第14页机械制造业技术测量的机械制造业技术测量的基本任务基本任务基本任务基本任务：u（1）建立统一的计量单位，并复制成为标准形式，）建立统一的计量单位，并复制成为标准形式，确保量值传递；确保量值传递；uu（2 2）拟定合理的测量方法，并采用相应的测量器具使）拟定合理的测量方法，并采用相应的测量器具使）拟定合理的测量方法，并采用相应的测量器具使）拟定合理的测量方法，并采用相应的测量器具使其实现；其实现；其实现；其实现；u（3）对测量方法的精度进行分析和估计，正确处理）对测量方法的精度进行分析和估计，正确处理测量所得的数据
15、。测量所得的数据。测量条件测量条件是指测量时零件和测量器具所处的环境，如是指测量时零件和测量器具所处的环境，如温度、湿度、振动和灰尘等。温度、湿度、振动和灰尘等。第十四页，本课件共有72页第15页测量条件：测量时标准温度为20C。一般计量室的温度是控制在20(20.5)C,精密计量室的温度控制在20(0.050.03)C,同时还要尽可能使被测零件与计量器具在相同温度下进行测量，计量室的相对湿度应以50%60%为适宜，还应远离振动源，清洁度要高等。第十五页，本课件共有72页第16页u2.2.广义测量的定义广义测量的定义广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而广义地讲，测量不仅对被测的物
16、理量进行定量的测量，而广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。测定、卫星定位等。测定、卫星定位等。测定、卫星定位等。而测量结果也不
17、仅仅是由量值和单位来表征的一维信而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的
18、感知和广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和信息识别两个环节。信息识别两个环节。信息识别两个环节。信息识别两个环节。第十六页，本课件共有72页第17页u3.3.测量的基本要素测量的基本要素被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境环境环境环境 第十七页，本课件共有72页第18页第十八页，本课件共有72页第19页1.21.21.21.2电子测量电子测量 1.1.电子测量的意义电子测量的意义2
19、0202020世纪世纪世纪世纪30303030年代，便开始了测量科学与电子科学的结合，产年代，便开始了测量科学与电子科学的结合，产年代，便开始了测量科学与电子科学的结合，产年代，便开始了测量科学与电子科学的结合，产生了电子测量技术生了电子测量技术生了电子测量技术生了电子测量技术 处理信息最有效、最成功的是电子科学技术处理信息最有效、最成功的是电子科学技术 具有极快的速度具有极快的速度具有极快的速度具有极快的速度 具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围。具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围。具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围。具有极精细的分辨能力，很宽的作用范围。极有利于信息传递极有利于信息传递
20、极有利于信息传递极有利于信息传递 极为灵活的变换技术。极为灵活的变换技术。极为灵活的变换技术。极为灵活的变换技术。巨大的信息处理能力巨大的信息处理能力巨大的信息处理能力巨大的信息处理能力 第十九页，本课件共有72页第20页2.2.电子测量的内容电子测量的内容从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科技理论为依据，以电段而进行的测量，即以电子科技理论为依据，以电段而进行的测量，即以电子科技理论为依据，以电段而进行的测量，即以电子科技理论为
21、依据，以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的测量。测量。测量。测量。从狭义上讲，电子测量则是利用电子技术对电从狭义上讲，电子测量则是利用电子技术对电子学中有关的电量所进行的测量。子学中有关的电量所进行的测量。第二十页，本课件共有72页第21页u电子测量的内容是：电子测量的内容是：（1 1 1 1）按具体的测量对象来分类按具体的测量对象来分类按具体的测量对象来分类按具体的测量对象来分类，包括下列电参数的测量，包括下列电参数的测量，包括下列电参数的测量，包括
22、下列电参数的测量电电电电能能能能量量量量的的的的测测测测量量量量 包包包包括括括括各各各各种种种种频频频频率率率率及及及及波波波波形形形形下下下下的的的的电电电电压压压压、电电电电流流流流、功率、电场强度等的测量。功率、电场强度等的测量。功率、电场强度等的测量。功率、电场强度等的测量。电电电电路路路路参参参参数数数数的的的的测测测测量量量量 包包包包括括括括电电电电阻阻阻阻、电电电电感感感感、电电电电容容容容、阻阻阻阻抗抗抗抗、品品品品质因数、电子器件参数等的测量。质因数、电子器件参数等的测量。质因数、电子器件参数等的测量。质因数、电子器件参数等的测量。电电电电信信信信号号号号特特特特征征征征
23、的的的的测测测测量量量量 包包包包括括括括信信信信号号号号、频频频频率率率率、周周周周期期期期、时时时时间间间间、相相相相位位位位、调调调调幅幅幅幅度度度度、调调调调频频频频指指指指数数数数、失失失失真真真真度度度度、噪噪噪噪音音音音以以以以及及及及数数数数字字字字信信信信号号号号的的的的逻逻逻逻辑状态等的测量。辑状态等的测量。辑状态等的测量。辑状态等的测量。电电电电子子子子设设设设备备备备性性性性能能能能的的的的测测测测量量量量 包包包包括括括括放放放放大大大大倍倍倍倍数数数数、衰衰衰衰减减减减、灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度、频率特性、通频带、噪声系数的测量。频率特性、通频带、噪声系数的测量。频
24、率特性、通频带、噪声系数的测量。频率特性、通频带、噪声系数的测量。特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线的的的的测测测测量量量量 包包包包括括括括幅幅幅幅频频频频特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线、晶晶晶晶体体体体管管管管特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线等的测量和显示。等的测量和显示。等的测量和显示。等的测量和显示。第二十一页，本课件共有72页第22页u（2 2）按按基基本本的的测测量量对对象象来来看看，电电子子测测量量是是对对电电信号和电系统的测量：信号和电系统的测量：uu电子测量的电子测量的电子测量的电子测量的基本对象是未知基本对象是未知的信号与系统的信号与系统 u电子测量的电子测量的基本工具是已
25、知基本工具是已知的信号与系统的信号与系统的信号与系统的信号与系统 uu电子测量的电子测量的电子测量的电子测量的基本工作机理基本工作机理是信号与系统的相互是信号与系统的相互作用作用第二十二页，本课件共有72页第23页3.电子测量的特点电子测量的特点（1 1 1 1）测量频率范围宽）测量频率范围宽）测量频率范围宽）测量频率范围宽。被测信号的频率范围除测量直流外，测。被测信号的频率范围除测量直流外，测。被测信号的频率范围除测量直流外，测。被测信号的频率范围除测量直流外，测量交流信号的频率范围低至量交流信号的频率范围低至量交流信号的频率范围低至量交流信号的频率范围低至10101010-6-6-6-6H
26、zHzHzHz以下，高至以下，高至以下，高至以下，高至THzTHzTHzTHz（1THz=101THz=101THz=101THz=1012121212HzHzHzHz）（2 2 2 2）量程范围宽）量程范围宽）量程范围宽）量程范围宽。如数字万用表对电压测量由纳伏（。如数字万用表对电压测量由纳伏（。如数字万用表对电压测量由纳伏（。如数字万用表对电压测量由纳伏（nVnVnVnV）级）级）级）级至千伏（至千伏（至千伏（至千伏（kVkVkVkV）级电压，量程达）级电压，量程达）级电压，量程达）级电压，量程达12121212个数量级个数量级个数量级个数量级 （3 3 3 3）测量准确度高）测量准确度高
27、）测量准确度高）测量准确度高。例如，用电子测量方法对频率和时间进行测。例如，用电子测量方法对频率和时间进行测。例如，用电子测量方法对频率和时间进行测。例如，用电子测量方法对频率和时间进行测量时，由于采用原子频标和原子秒作为基准，可以使测量准确量时，由于采用原子频标和原子秒作为基准，可以使测量准确量时，由于采用原子频标和原子秒作为基准，可以使测量准确量时，由于采用原子频标和原子秒作为基准，可以使测量准确度达到度达到度达到度达到10101010-13-13-13-1310101010-14-14-14-14的数量级。的数量级。的数量级。的数量级。（4 4 4 4）测量速度快）测量速度快）测量速度快
28、）测量速度快。因为电子测量是通过电子运动和电磁波。因为电子测量是通过电子运动和电磁波。因为电子测量是通过电子运动和电磁波。因为电子测量是通过电子运动和电磁波传播进行工作传播进行工作传播进行工作传播进行工作 （5 5 5 5）易于实现遥测）易于实现遥测）易于实现遥测）易于实现遥测 （6 6 6 6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化）易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化）易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化）易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化第二十三页，本课件共有72页第24页1.31.3测量方法的分类概述测量方法的分类概述1.3.1 按按是否直接量出所需要的量值：是否直接量
29、出所需要的量值：直接测量与间接测量直接测量与间接测量直接测量与间接测量直接测量与间接测量（1 1 1 1）直直直直接接接接测测测测量量量量测测测测量量量量时时时时，直直直直接接接接量量量量出出出出被被被被测测测测参参参参数数数数的的的的量量量量值值值值或或或或其其其其相相相相对对对对于于于于基基基基本本本本尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的实实实实际际际际偏偏偏偏差差差差数数数数值值值值。(长长长长度度度度、质质质质量量量量、用用用用万万万万用用用用表表表表测测测测电电电电流、电阻等流、电阻等流、电阻等流、电阻等)（2 2 2 2）间间间间接接接接测测测测量量量量被被被被测测测测几几几几何何何何量量量量
30、无无无无法法法法直直直直接接接接测测测测量量量量时时时时，首首首首先先先先测测测测出出出出与与与与被被被被测测测测几几几几何何何何量量量量有有有有关关关关的的的的其其其其他他他他几几几几何何何何量量量量，然然然然后后后后，通通通通过过过过一一一一定定定定的的的的数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值 。（电电电电功功功功率率率率的的的的测测测测量量量量P=IUP=IUP=IUP=IU、高高高高温温温温1800180018001800CCCC或或或或者者者者20002
31、00020002000CCCC测测测测量量量量：传传传传感感感感器器器器或或或或者者者者测测测测量量量量工工工工具具具具有有有有困困困困难难难难，温温温温度度度度对对对对应应应应辐辐辐辐射射射射能能能能，辐辐辐辐射射射射能能能能的的的的大大大大小小小小可可可可以以以以反反反反映映映映温温温温度度度度，通通通通过过过过用用用用仪仪仪仪器器器器仪仪仪仪表表表表测测测测量量量量辐辐辐辐射射射射能能能能的的的的大大大大小小小小来来来来获获获获得得得得温温温温度度度度大大大大小小小小，辐辐辐辐射射射射能能能能的的的的大大大大小小小小与与与与温温温温度度度度有有有有确确确确定定定定的的的的关关关关系系系系
32、，有有有有确确确确定定定定的的的的函函函函数数数数关关关关系系系系，以以以以此此此此得到温度值）得到温度值）得到温度值）得到温度值）第二十四页，本课件共有72页第25页（3 3）组合测量）组合测量第二十五页，本课件共有72页第26页1.3 测量方法的分类1.3.2按被测结果读数值的不同分类（读数值是否直接表示被测尺寸）绝对测量（全值测量）绝对测量（全值测量）：测量器具的读数值直接表示被测尺寸。（如用游标卡尺直接量出零件的实际尺寸、千分尺测量轴径）相对测量（微差或比较测量）相对测量（微差或比较测量）：测量器具的读数值表示被测尺寸相对于标准量的微差值或偏差。(特点：对零、精度高）（用量块调整比较仪
33、，测量零件的直径）第二十六页，本课件共有72页第27页1.3 测量方法的分类1.3.3 根据零件的被测表面是否与测量器具的测量头有机械接触分类 接触测量：接触测量：测量器具的测量头与零件被测表面以机械测量力接触。（游标卡尺、千分尺）不接触测量：不接触测量：测量器具的测量头与被测表面不接触，不存在机械测量力。（如光切显微镜测量表面粗糙度、光学投影仪测齿形等）第二十七页，本课件共有72页第28页1.3 测量方法的分类1.3.4 根据同时测量参数的多少分类：单项测量单项测量：当零件形状复杂，包括多个几何参数，而测量时却是逐个参数进行测量。（如测量螺纹，分别测螺纹的中径、半角、螺距）综合测量综合测量：
34、测量零件两个或两个以上相关参数的综合效应或综合指标。（如用螺纹环规综合测量螺纹各参数综合效应，判断螺纹是否合格、用齿轮动态整体误差测量仪器测量齿轮）单项测量便于工艺分析，但综合测量效率比单项测量高，综合测量反应结果比较符合工件的实际工作情况第二十八页，本课件共有72页第29页1.3测量方法的分类1.3.5 根据测量对机械制造工艺过程所起的作用不同 在线在线测量测量：在零件加工过程中进行的测量。测量结果可以直接用来控制零件的加工过程，控制废品的发生。离离线线测测量量：在零件加工后进行的测量，这种测量仅能发现和剔出废品。第二十九页，本课件共有72页第30页1.3测量方法的分类1.3.6 根据被测量
35、或敏感元件（测量头）在测量中相对状态的不同分类 静态测量静态测量：测量时，被测表面与测量头处于相对静止状态。（用千分尺测量零件的直径）动态测量动态测量：测量时，被测表面与测量头之间有相对运动，它能反应被测参数的变化过程。（用激光丝杠动态检查仪测量丝杠等）第三十页，本课件共有72页第31页1.4、测量器具的分类 测测测测量量量量器器器器具具具具（也也也也可可可可称称称称做做做做计计计计量量量量器器器器具具具具）是是是是测测测测量量量量仪仪仪仪器器器器和和和和测测测测量量量量工工工工具具具具的总称。的总称。的总称。的总称。通通常常把把没没没没有有传传动动放放大大系系统统的的的的测测测测量量量量工工
36、工工具具具具称称称称为为为为量量量量具具具具，如如如如游游游游标标标标卡卡卡卡尺尺尺尺、直直直直角角角角尺尺尺尺和和和和量量量量规规规规等等等等；把把把把具具具具有有有有传传传传动动动动放放放放大大大大系系系系统统统统的的的的测测测测量量量量器器器器具称为具称为具称为具称为量仪量仪量仪量仪，如机械比较仪、测长仪和投影仪等。，如机械比较仪、测长仪和投影仪等。第三十一页，本课件共有72页第32页测量器具的分类 按其按其测量原理测量原理、结构特点结构特点及及用途用途分为分为四四类类 基准量具基准量具：测量中用作标准量的量具，如基准米尺、量块、角度量测量中用作标准量的量具，如基准米尺、量块、角度量测量
37、中用作标准量的量具，如基准米尺、量块、角度量测量中用作标准量的量具，如基准米尺、量块、角度量块、直角尺和线纹尺等。块、直角尺和线纹尺等。块、直角尺和线纹尺等。块、直角尺和线纹尺等。极限量规极限量规：是一种没有刻度的，用以检验零件尺寸或形状、相互是一种没有刻度的，用以检验零件尺寸或形状、相互是一种没有刻度的，用以检验零件尺寸或形状、相互是一种没有刻度的，用以检验零件尺寸或形状、相互位置的专用检验工具。它只能判断零件是否合格，而不能得出具体位置的专用检验工具。它只能判断零件是否合格，而不能得出具体位置的专用检验工具。它只能判断零件是否合格，而不能得出具体位置的专用检验工具。它只能判断零件是否合格，
38、而不能得出具体尺寸。尺寸。尺寸。尺寸。检验夹具检验夹具：也是一种专用的检验工具，当配合各种比较仪时，用来也是一种专用的检验工具，当配合各种比较仪时，用来也是一种专用的检验工具，当配合各种比较仪时，用来也是一种专用的检验工具，当配合各种比较仪时，用来检验更多和更复杂的参数。检验更多和更复杂的参数。检验更多和更复杂的参数。检验更多和更复杂的参数。通用量具和量仪通用量具和量仪 ：有刻度，能量出具体数值。它有下列几种：有刻度，能量出具体数值。它有下列几种：有刻度，能量出具体数值。它有下列几种：有刻度，能量出具体数值。它有下列几种：第三十二页，本课件共有72页第33页u通用测量器具：通用测量器具：u 1
39、、游标量具：游标卡尺、游标高度尺及游标量角、游标量具：游标卡尺、游标高度尺及游标量角器等；器等；uu 2 2、微动螺旋量具：内外径千分尺、深度千分尺等；、微动螺旋量具：内外径千分尺、深度千分尺等；、微动螺旋量具：内外径千分尺、深度千分尺等；、微动螺旋量具：内外径千分尺、深度千分尺等；u3、机械量仪：杠杆、机械量仪：杠杆-齿轮比较仪、扭簧比较仪等；齿轮比较仪、扭簧比较仪等；u4、光学量仪：比较仪、侧长仪、投影仪、干涉仪等；、光学量仪：比较仪、侧长仪、投影仪、干涉仪等；u5、气动量仪：压力表式气动量仪、浮标式气动量、气动量仪：压力表式气动量仪、浮标式气动量仪等；仪等；uu6 6、电动量仪：电感式比
40、较仪、电动轮廓仪等。、电动量仪：电感式比较仪、电动轮廓仪等。、电动量仪：电感式比较仪、电动轮廓仪等。、电动量仪：电感式比较仪、电动轮廓仪等。第三十三页，本课件共有72页第34页 对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量。最高、最低最高、最低温度计温度计第三十四页，本课件共有72页第35页静态测量静态测量:如果测量时，如果测量时，测试装置的输测试装置的输入、输出信号入、输出信号不随时间而变不随时间而变化，则称为静化，则称为静态测量。态测量。第三十五页，本课件共有72页第36页动态测量:如果测量时，测试装置的输入、输出信号是随时间变化的动态信号，则称为动态测量。uu地震测量地震测量uu振动波形振动波
41、形第三十六页，本课件共有72页第37页便携式仪表 可以显示波形的便携式可以显示波形的便携式仪表仪表第三十七页，本课件共有72页第38页直接测量:在使用仪表或传感器进行测量时,对仪表读数不需要经过任何运算就能直接表示测量所需要的结果的测量方法称为直接测量。电子卡尺电子卡尺第三十八页，本课件共有72页第39页间接测量间接测量:（阿基米德测量皇冠的比重）。（阿基米德测量皇冠的比重）。第三十九页，本课件共有72页第40页接触式测量 第四十页，本课件共有72页第41页非接触式测量 例：雷达测速车载电子警察车载电子警察第四十一页，本课件共有72页第42页在线测量 在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一
42、在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一致性和加工精度。致性和加工精度。第四十二页，本课件共有72页第43页参考书参考书uu公差配合与技术测量公差配合与技术测量 机械工业出版社机械工业出版社 薛彦成薛彦成 主编主编uu公差配合与技术测量公差配合与技术测量 冶金工业出版社冶金工业出版社 赵美卿赵美卿 王凤娟王凤娟 主编主编u公差配合与技术测量公差配合与技术测量 机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社 黄云清黄云清黄云清黄云清 主主主主编编编编第四十三页，本课件共有72页第44页1.2 1.2 测量误差分析测量误差分析1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 测量误差测量
43、误差测量误差测量误差根根根根据据据据测测测测量量量量误误误误差差差差的的的的性性性性质质质质，测测测测量量量量误误误误差差差差可可可可分分分分为为为为随随随随机机机机误误误误差差差差、系系系系统误差、粗大误差三类。统误差、粗大误差三类。统误差、粗大误差三类。统误差、粗大误差三类。uu1.1.1.1.随机误差随机误差定定定定义义义义:在在在在同同同同一一一一测测测测量量量量条条条条件件件件下下下下（指指指指在在在在测测测测量量量量环环环环境境境境、测测测测量量量量人人人人员员员员、测测测测量量量量技技技技术术术术和和和和测测测测量量量量仪仪仪仪器器器器都都都都相相相相同同同同的的的的条条条条件件
44、件件下下下下），多多多多次次次次重重重重复复复复测测测测量量量量同同同同一一一一量量量量值值值值时时时时（等等等等精精精精度度度度测测测测量量量量），每每每每次次次次测测测测量量量量误误误误差差差差的的的的绝绝绝绝对对对对值值值值和和和和符符符符号号号号都都都都以以以以不不不不可可可可预预预预知知知知的方式变化的误差，称为随机误差或偶然误差，简称随差。的方式变化的误差，称为随机误差或偶然误差，简称随差。的方式变化的误差，称为随机误差或偶然误差，简称随差。的方式变化的误差，称为随机误差或偶然误差，简称随差。随随随随机机机机误误误误差差差差主主主主要要要要由由由由对对对对测测测测量量量量值值值值影
45、影影影响响响响微微微微小小小小但但但但却却却却互互互互不不不不相相相相关关关关的的的的大大大大量量量量因因因因素素素素共共共共同同同同造造造造成成成成。这这这这些些些些因因因因素素素素主主主主要要要要是是是是噪噪噪噪声声声声干干干干扰扰扰扰、电电电电磁磁磁磁场场场场微微微微变变变变、零零零零件件件件的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦和和和和配配配配合合合合间间间间隙隙隙隙、热热热热起起起起伏伏伏伏、空空空空气气气气扰扰扰扰动动动动、大大大大地地地地微微微微震震震震、测量人员感官的测量人员感官的测量人员感官的测量人员感官的无规律变化无规律变化无规律变化无规律变化等。等。等。等。第四十四页，本课件共有72页
46、第45页uu例：对一不变的电压在相同情况下，多次测量得到例：对一不变的电压在相同情况下，多次测量得到例：对一不变的电压在相同情况下，多次测量得到例：对一不变的电压在相同情况下，多次测量得到 1.235V1.235V1.235V1.235V，1.237V1.237V1.237V1.237V，1.234V1.234V1.234V1.234V，1.236V1.236V1.236V1.236V，1.235V1.235V1.235V1.235V，1.237V1.237V1.237V1.237V。uu单次测量的随差没有规律，单次测量的随差没有规律，单次测量的随差没有规律，单次测量的随差没有规律，但多次测量
47、的总体却服从统计规律。但多次测量的总体却服从统计规律。但多次测量的总体却服从统计规律。但多次测量的总体却服从统计规律。uu可通过数理统计的方法来处理可通过数理统计的方法来处理可通过数理统计的方法来处理可通过数理统计的方法来处理,即求算术平均值即求算术平均值即求算术平均值即求算术平均值u随机误差定义：测量结果与在重复性条件下，对同一被测随机误差定义：测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差量进行无限多次测量所得结果的平均值之差 第四十五页，本课件共有72页第46页u2.2.系统误差系统误差定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，定义：在同一测量条件下，多次
48、测量重复同一量时，定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，测测测测量误差的绝对值和符号都保持不变量误差的绝对值和符号都保持不变量误差的绝对值和符号都保持不变量误差的绝对值和符号都保持不变，或，或，或，或在测量条件改变时按在测量条件改变时按在测量条件改变时按在测量条件改变时按一定规律变化一定规律变化一定规律变化一定规律变化的误差，称为系统误差。例如仪器的刻度的误差，称为系统误差。例如仪器的刻度的误差，称为系统误差。例如仪器的刻度的误差，称为系统误差。例如仪器的刻度误差和零位误差，或值随温度变化的误差。误差和零位误差，或值随温度变化的误差。误差和
49、零位误差，或值随温度变化的误差。误差和零位误差，或值随温度变化的误差。产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确，产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确，产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确，产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确，环境因素（温度、湿度、电源等）影响，测量原理中使用环境因素（温度、湿度、电源等）影响，测量原理中使用环境因素（温度、湿度、电源等）影响，测量原理中使用环境因素（温度、湿度、电源等）影响，测量原理中使用近似计算公式，测量人员不良的读数习惯等。近似计算公式，测量人员不良的读数习惯等。近似计算公式，测量人员不良的读数习惯等。近似计算公
50、式，测量人员不良的读数习惯等。系系系系统统统统误误误误差差差差表表表表明明明明了了了了一一一一个个个个测测测测量量量量结结结结果果果果偏偏偏偏离离离离真真真真值值值值或或或或实实实实际际际际值值值值的的的的程程程程度。系差越小，测量就越准确。度。系差越小，测量就越准确。度。系差越小，测量就越准确。度。系差越小，测量就越准确。系系系系统统统统误误误误差差差差的的的的定定定定量量量量定定定定义义义义是是是是：在在在在重重重重复复复复性性性性条条条条件件件件下下下下，对对对对同同同同一一一一被被被被测测测测量量量量进进进进行行行行无无无无限限限限多多多多次次次次测测测测量量量量所所所所得得得得结结结