項目二 測量技術基礎

1、項目二測量技術基礎項目二測量技術基礎任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務四光滑工件尺寸的檢測任務四光滑工件尺寸的檢測任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念.測量技術的概念、測量要素和檢測測量技術的概念、測量要素和檢測 所謂測量，就是把被測量（如長度、角度等）與具有計量單位所謂測量，就是把被測量（如長度、角度等）與具有計量單位的標準量進行比較，從而確定被測幾何量是計量單位的倍數(shù)或分的標準量進行比較，從而確定被測幾何量是計量單位的倍數(shù)或分數(shù)的過程。用公式表示為數(shù)的過程。用公式表

2、示為 機械制造中的測量技術屬于度量學的范疇。一個完整的幾何機械制造中的測量技術屬于度量學的范疇。一個完整的幾何量測量過程應包括被測對象、計量單位、測量方法及測量精度等量測量過程應包括被測對象、計量單位、測量方法及測量精度等四個要素。四個要素。下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念（）被測對象：指幾何量，即長度（包括角度）、表面粗糙度、形（）被測對象：指幾何量，即長度（包括角度）、表面粗糙度、形狀和位置誤差及螺紋、齒輪的各個幾何參數(shù)等。狀和位置誤差及螺紋、齒輪的各個幾何參數(shù)等。（）計量單位：在幾何量計量中，長度單位有米（），毫米（）計量單位：在幾何量計量中，長度單位有米（），

3、毫米（）、微米（）、微米（）。角度單位為度（）。角度單位為度（）、分（）、分（）、秒（）、秒（）。）。（）測量方法：指在進行測量時所采用的測量原理、測量方法、計（）測量方法：指在進行測量時所采用的測量原理、測量方法、計量器具和測量條件的綜合。測量條件是測量時零件和測量器具所量器具和測量條件的綜合。測量條件是測量時零件和測量器具所處的環(huán)境，如溫度、濕度、振動和灰塵等。根據(jù)被測對象的特點，處的環(huán)境，如溫度、濕度、振動和灰塵等。根據(jù)被測對象的特點，如精度、大小、輕重、材質、數(shù)量等來確定所用的計量器具，確如精度、大小、輕重、材質、數(shù)量等來確定所用的計量器具，確定合適的測量方法。定合適的測量方法。（）測

4、量精度：指測量結果與零件真值的接近程度。與之相對應的（）測量精度：指測量結果與零件真值的接近程度。與之相對應的概念即測量誤差。由于各種因素的影響，任何測量過程總不可避概念即測量誤差。由于各種因素的影響，任何測量過程總不可避免地會出現(xiàn)測量誤差。測量誤差大，說明測量結果與真值的接近免地會出現(xiàn)測量誤差。測量誤差大，說明測量結果與真值的接近程度低，則測量精度低；測量誤差小，則測量精度高。程度低，則測量精度低；測量誤差小，則測量精度高。上一頁下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念 對測量技術的基本要求是：合理地選用計量器具與測量方法，對測量技術的基本要求是：合理地選用計量器具與測量方

5、法，保證一定的測量精度，具有高的測量效率、低的測量成本，通過保證一定的測量精度，具有高的測量效率、低的測量成本，通過測量分析零件的加工工藝，積極采取預防措施，避免廢品的產生。測量分析零件的加工工藝，積極采取預防措施，避免廢品的產生。 檢驗是指為確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍內，從而檢驗是指為確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍內，從而判斷零件是否合格，而不一定得出具體的量值。判斷零件是否合格，而不一定得出具體的量值。 檢驗與測量是相近似的一個概念，它的含義比測量更廣一些。檢驗與測量是相近似的一個概念，它的含義比測量更廣一些。例如，表面銹蝕的檢驗，金屬內部缺陷的檢查等，在這些情況下，例如，表面

6、銹蝕的檢驗，金屬內部缺陷的檢查等，在這些情況下，就不能用測量的概念。就不能用測量的概念。上一頁下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念.長度單位、基準和長度量值傳遞系統(tǒng)長度單位、基準和長度量值傳遞系統(tǒng) 為了進行長度測量，必須建立統(tǒng)一可靠的長度單位基準。為了進行長度測量，必須建立統(tǒng)一可靠的長度單位基準。我國頒布的法定計量單位是以國際單位制的基本長度單位我國頒布的法定計量單位是以國際單位制的基本長度單位“米米”為基本單位。在機械制造中常用的測量單位有毫米（）和微為基本單位。在機械制造中常用的測量單位有毫米（）和微米（米（）。）。 米（）毫米（）；毫米（）米（）毫米（）；毫米（）微

7、米（微米（）。）。上一頁下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念.量塊及其使用量塊及其使用 量塊又名塊規(guī)，它是一種沒有刻度的平面平行端面量具，在量塊又名塊規(guī)，它是一種沒有刻度的平面平行端面量具，在機械制造廠和各級計量部門中應用較廣。它除了作為量值傳遞的機械制造廠和各級計量部門中應用較廣。它除了作為量值傳遞的媒介以外，還可用于計量器具、機床、夾具的調整以及工件的測媒介以外，還可用于計量器具、機床、夾具的調整以及工件的測量和檢驗。量和檢驗。量塊的材料、形狀和尺寸量塊用特殊合金鋼（常用鉻錳鋼）制成，量塊的材料、形狀和尺寸量塊用特殊合金鋼（常用鉻錳鋼）制成，其線膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、

8、不易變形且耐磨性好。量塊的形狀其線膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易變形且耐磨性好。量塊的形狀為長方形六面體，它有兩個相互平行的測量面和四個非測量面，為長方形六面體，它有兩個相互平行的測量面和四個非測量面，如如圖圖-所示。所示。上一頁下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念量塊的精度等級量塊的精度等級 為了滿足各種不同的應用場合，國家標準對量塊規(guī)定了若干為了滿足各種不同的應用場合，國家標準對量塊規(guī)定了若干精度等級。精度等級。量塊量塊對量塊的制造精度對量塊的制造精度規(guī)定了五級：，和級。規(guī)定了五級：，和級。“級級”主要是根據(jù)量塊長主要是根據(jù)量塊長度極限偏差、量塊長度變動量、量塊測量面的平

9、面度、量塊測量度極限偏差、量塊長度變動量、量塊測量面的平面度、量塊測量面的粗糙度以及量塊測量面的研合性等指標來劃分的。其中級面的粗糙度以及量塊測量面的研合性等指標來劃分的。其中級最高，精度依次降低，級最低，級為校準級。最高，精度依次降低，級最低，級為校準級。上一頁下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念 在各級計量部門中，量塊常按檢定后的尺寸使用。因此，國在各級計量部門中，量塊常按檢定后的尺寸使用。因此，國家計量局對量塊的檢定精度規(guī)定了，等，家計量局對量塊的檢定精度規(guī)定了，等，其中，等精度最高，依次降低。其中，等精度最高，依次降低?！暗鹊取敝饕罁?jù)量塊中心長度主要依據(jù)量塊中心

10、長度測量的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。測量的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。 量塊按量塊按“級級”使用時，以量塊的標稱長度為工作尺寸，該尺使用時，以量塊的標稱長度為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的制造誤差，并將被引入到測量結果中。由于不需寸包含了量塊的制造誤差，并將被引入到測量結果中。由于不需要加修正值，故使用較方便。要加修正值，故使用較方便。上一頁下一頁返回任務一測量技術的基本概念任務一測量技術的基本概念量塊的特性與使用量塊的特性與使用 量塊的基本特性除穩(wěn)定性和準確性外，還有一個重要特性量塊的基本特性除穩(wěn)定性和準確性外，還有一個重要特性研合性（黏合性）。所謂研合性，是指量塊的測量

11、面與另一研合性（黏合性）。所謂研合性，是指量塊的測量面與另一個量塊的測量面或經(jīng)過精密加工的類似的平面，通過分子吸力作個量塊的測量面或經(jīng)過精密加工的類似的平面，通過分子吸力作用而黏附在一起的性能。每塊量塊只有一個確定的工作尺寸，為用而黏附在一起的性能。每塊量塊只有一個確定的工作尺寸，為了滿足一定尺寸范圍內的不同測量尺寸的要求，量塊可以組合使了滿足一定尺寸范圍內的不同測量尺寸的要求，量塊可以組合使用。用。量塊的組合原則：量塊的組合原則：（）從所給尺寸的最后一位數(shù)字入手，每選一塊，至少使尺寸的位（）從所給尺寸的最后一位數(shù)字入手，每選一塊，至少使尺寸的位數(shù)減少一位。數(shù)減少一位。（）應使盡量減少量塊組的

12、塊數(shù)。一般不超過塊。（）應使盡量減少量塊組的塊數(shù)。一般不超過塊。上一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法.計量器具分類計量器具分類 計量器具是量具、量規(guī)、量儀和其他用于測量目的的測量裝計量器具是量具、量規(guī)、量儀和其他用于測量目的的測量裝置的總稱。置的總稱。計量器具的基本分類計量器具的基本分類計量器具包括量具和量儀兩大類。計量器具包括量具和量儀兩大類。）量具）量具使用時，以固定形式復現(xiàn)一給定量的一個或多個已知使用時，以固定形式復現(xiàn)一給定量的一個或多個已知值的一種測量器具，如量塊、游標卡尺等。值的一種測量器具，如量塊、游標卡尺等。）量儀）量儀將被測的或有關的量轉換成指示值或等效信

13、息的一種將被測的或有關的量轉換成指示值或等效信息的一種測量器具，如光學比較儀等。測量器具，如光學比較儀等。下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法按計量器具結構特點和用途分類按計量器具結構特點和用途分類）標準量具：測量中用做標準的量具。它是按基準復制出來的一個）標準量具：測量中用做標準的量具。它是按基準復制出來的一個代表固定尺寸的量具或量儀，在測量中體現(xiàn)標準量。代表固定尺寸的量具或量儀，在測量中體現(xiàn)標準量。）極限量規(guī)：一種沒有刻度的專用檢驗工具。用這種工具不能得到）極限量規(guī)：一種沒有刻度的專用檢驗工具。用這種工具不能得到被檢驗工件的具體尺寸，但能確定被檢驗工件是否合格，如光滑

14、被檢驗工件的具體尺寸，但能確定被檢驗工件是否合格，如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等。極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等。）通用計量器具：有刻度并能量出具體數(shù)值的量具或量儀。一般分）通用計量器具：有刻度并能量出具體數(shù)值的量具或量儀。一般分為以下幾種：為以下幾種：上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法游標量具，如游標卡尺、游標高度尺以及游標量角器等。游標量具，如游標卡尺、游標高度尺以及游標量角器等。螺旋測微量具，如外徑千分尺、內徑千分尺等。螺旋測微量具，如外徑千分尺、內徑千分尺等。機械量儀，如百分表、千分表、杠桿比較儀、扭簧比較儀等。機械量儀，如百分表、千分表、杠桿比較儀、扭簧比較儀等。光學

15、量儀，如光學計、測長儀、投影儀、干涉儀等。光學量儀，如光學計、測長儀、投影儀、干涉儀等。氣動量儀，如壓力式氣動量儀、流量計式氣動量儀等。氣動量儀，如壓力式氣動量儀、流量計式氣動量儀等。電學量儀，如電感比較儀、電容比較儀、電動輪廓儀等。電學量儀，如電感比較儀、電容比較儀、電動輪廓儀等。激光量儀，如激光準直儀、激光干涉儀等。激光量儀，如激光準直儀、激光干涉儀等。光學電子量儀，如光柵測長機、光纖傳感器等。光學電子量儀，如光柵測長機、光纖傳感器等。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）檢測裝置：量具、量儀和定位元件等組成的組合體，是一種專用）檢測裝置：量具、量儀和定位元件等

16、組成的組合體，是一種專用的檢驗工具。如檢驗夾具、主動測量裝置和坐標測量機等。它使的檢驗工具。如檢驗夾具、主動測量裝置和坐標測量機等。它使測量工作更為迅速、方便和可靠。測量工作更為迅速、方便和可靠。.計量器具的基本度量指標計量器具的基本度量指標）標尺刻度間距）標尺刻度間距：指刻度尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心的距離。為：指刻度尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心的距離。為了便于目力估計，一般標尺間距為。了便于目力估計，一般標尺間距為。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）分度值犻：指刻度尺上兩相鄰刻線間的距離所代表的被測量的量）分度值犻：指刻度尺上兩相鄰刻線間的距離所代表的被測量的

17、量值。如千分表的分度值為，百分表的分度值為值。如千分表的分度值為，百分表的分度值為。對于數(shù)顯式儀器，其分度值稱為分辨率。一般說。對于數(shù)顯式儀器，其分度值稱為分辨率。一般說來，分度值越小，計量器具的精度越高。來，分度值越小，計量器具的精度越高。）測量范圍：指計量器具所能測量零件的最小值到最大值的范圍。）測量范圍：指計量器具所能測量零件的最小值到最大值的范圍。如某一千分尺的測量范圍為。某一光學比較儀的如某一千分尺的測量范圍為。某一光學比較儀的測量范圍為。選擇計量器具時，被測值必須在其測量范圍為。選擇計量器具時，被測值必須在其測量范圍內。測量范圍內。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量

18、器具與測量方法）標尺示值范圍：指計量器具刻度標尺或刻度盤內全部刻度所代表）標尺示值范圍：指計量器具刻度標尺或刻度盤內全部刻度所代表的范圍。如光學比較儀的標尺示值范圍為的范圍。如光學比較儀的標尺示值范圍為。）靈敏度犓：指計量器具的指針對被測量的變化的反應能力。對一）靈敏度犓：指計量器具的指針對被測量的變化的反應能力。對一般長度量儀，靈敏度又稱為放大比（放大倍數(shù)），它等于刻度間般長度量儀，靈敏度又稱為放大比（放大倍數(shù)），它等于刻度間距距與分度值與分度值i之比，之比，Ki。一般地說，分度值越小，靈敏度就。一般地說，分度值越小，靈敏度就越高。越高。）測量力：指測量過程中測量儀器測頭與被測工件之間的接觸

19、力。）測量力：指測量過程中測量儀器測頭與被測工件之間的接觸力。測量力將引起測量器具和被測件的彈性變形，影響測量精度。測量力將引起測量器具和被測件的彈性變形，影響測量精度。）示值誤差：指計量器具上的示值與被測量真值的代數(shù)差?？梢杂茫┦局嫡`差：指計量器具上的示值與被測量真值的代數(shù)差?？梢杂眯拚颠M行修正。修正值進行修正。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）修正值：為消除系統(tǒng)誤差用代數(shù)法加到測量結果上的值，其值與）修正值：為消除系統(tǒng)誤差用代數(shù)法加到測量結果上的值，其值與示值誤差的大小相等，符號相反。示值誤差的大小相等，符號相反。）示值變動：指在相同測量條件下，對同一個被

20、測量進行多次重復）示值變動：指在相同測量條件下，對同一個被測量進行多次重復測量（一般次）所得示值中的最大差值。測量（一般次）所得示值中的最大差值。）回程誤差：指在相同的條件下，對同一被測量進行往返兩個方）回程誤差：指在相同的條件下，對同一被測量進行往返兩個方向測量時，計量器具示值的最大變動量。向測量時，計量器具示值的最大變動量。）不確定度：指由于測量誤差的存在而對被測量值不能肯定的程）不確定度：指由于測量誤差的存在而對被測量值不能肯定的程度。度。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法.測量方法分類測量方法分類測量方法可以從不同角度進行分類。測量方法可以從不同角度進行分

21、類。）按實測量是否為被測量，測量方法可分為直接測量與間接測量。）按實測量是否為被測量，測量方法可分為直接測量與間接測量。 直接測量，指直接從計量器具上獲得被測量的量值的測量方直接測量，指直接從計量器具上獲得被測量的量值的測量方法。如用游標卡、外徑千分尺測量零件的直徑或長度。法。如用游標卡、外徑千分尺測量零件的直徑或長度。 間接測量，指測量與被測量有一定函數(shù)關系的量，然后通過間接測量，指測量與被測量有一定函數(shù)關系的量，然后通過函數(shù)關系算出被測量的測量方法。如測量大型圓柱零件時，可先函數(shù)關系算出被測量的測量方法。如測量大型圓柱零件時，可先測出圓周長度測出圓周長度L，然后通過，然后通過DL計算被測零

22、件的直徑犇。計算被測零件的直徑犇。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）按示值是否為被測幾何量的整個量值，測量方法可分為絕對測量）按示值是否為被測幾何量的整個量值，測量方法可分為絕對測量和相對測量（比較測量）。和相對測量（比較測量）。 絕對測量，指計量器具顯示或指示的示值是測幾何量的整個絕對測量，指計量器具顯示或指示的示值是測幾何量的整個量值。如用游標卡尺、千分尺測量零件的直徑。量值。如用游標卡尺、千分尺測量零件的直徑。 相對測量，指從計量器具上僅讀出被測量對已知標準量的偏相對測量，指從計量器具上僅讀出被測量對已知標準量的偏差值，而被測量的量值為計量器具的示值與標準

23、量的代數(shù)和。如差值，而被測量的量值為計量器具的示值與標準量的代數(shù)和。如用比較儀測量時，先用量塊調整儀器零位，然后測量軸徑，所獲用比較儀測量時，先用量塊調整儀器零位，然后測量軸徑，所獲得示值就是被測量相對于量塊尺寸的偏差。得示值就是被測量相對于量塊尺寸的偏差。3 ）按零件上同時被測參數(shù)的多少，測量方法可分為綜合測量與單項）按零件上同時被測參數(shù)的多少，測量方法可分為綜合測量與單項測量。測量。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）按被測工件表面與量儀之間是否有機械作用的測量力，測量方法）按被測工件表面與量儀之間是否有機械作用的測量力，測量方法可分為接觸測量與非接觸測量?？?/p>

24、分為接觸測量與非接觸測量。 接觸測量，指儀器的測量頭與被測零件表面直接接觸，并有接觸測量，指儀器的測量頭與被測零件表面直接接觸，并有機械作用的測量力存在。機械作用的測量力存在。 非接觸測量，指儀器的傳感部分與被測零件表面間不接觸，非接觸測量，指儀器的傳感部分與被測零件表面間不接觸，沒有機械測量力存在。例如，光學投影測量、氣動量儀測量等。沒有機械測量力存在。例如，光學投影測量、氣動量儀測量等。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）按測量在機械加工過程中所處的地位，測量方法可分為在線測量）按測量在機械加工過程中所處的地位，測量方法可分為在線測量與離線測量。與離線測量。

25、在線測量，指零件在加工中進行的測量，此時測量結果直接在線測量，指零件在加工中進行的測量，此時測量結果直接用來控制零件的加工過程，它能及時防止和消滅廢品。用來控制零件的加工過程，它能及時防止和消滅廢品。 離線測量，指零件加工完后在檢驗站進行的測量。此時測量離線測量，指零件加工完后在檢驗站進行的測量。此時測量結果僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。結果僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）按被測量或零件在測量過程中所處的狀態(tài)，測量方法可分為靜態(tài)）按被測量或零件在測量過程中所處的狀態(tài)，測量方法可分為靜態(tài)測量與動態(tài)測量。測量與動態(tài)測量。 靜態(tài)測量，指被測表面與測量頭

26、相對靜止，沒有相對運動。靜態(tài)測量，指被測表面與測量頭相對靜止，沒有相對運動。例如，千分尺測量零件的直徑。例如，千分尺測量零件的直徑。 動態(tài)測量，指被測表面與測量頭之間有相對運動，它能反映動態(tài)測量，指被測表面與測量頭之間有相對運動，它能反映被測參數(shù)的變化過程。例如，用激光絲杠動態(tài)檢查儀測量絲杠。被測參數(shù)的變化過程。例如，用激光絲杠動態(tài)檢查儀測量絲杠。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）按決定測量結果的全部因素或條件是否改變，分為等精度測量和）按決定測量結果的全部因素或條件是否改變，分為等精度測量和不等精度測量。不等精度測量。 等精度測量，指決定測量精度的全部因素或條

27、件都不變的測等精度測量，指決定測量精度的全部因素或條件都不變的測量。如同測量者，同一計量器具，同一測量方法，同一被測幾何量。如同測量者，同一計量器具，同一測量方法，同一被測幾何量，所進行的測量。量，所進行的測量。 不等精度測量，指在測量過程中，有一部分或全部因素或條不等精度測量，指在測量過程中，有一部分或全部因素或條件發(fā)生改變。件發(fā)生改變。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法.常用測量器具的測量原理、基本結構常用測量器具的測量原理、基本結構與使用方法與使用方法游標卡尺游標卡尺 游標卡尺是利用游標讀數(shù)原理制成的一種常用量具，它具有游標卡尺是利用游標讀數(shù)原理制成的一種常

28、用量具，它具有結構簡單、使用方便、測量范圍大等特點。結構簡單、使用方便、測量范圍大等特點。）普通游標卡尺結構，如）普通游標卡尺結構，如圖圖-所示。游標量具的主體是一個刻有所示。游標量具的主體是一個刻有刻度的尺身，沿著尺身滑動的尺框上裝有游標，游標量具的分度刻度的尺身，沿著尺身滑動的尺框上裝有游標，游標量具的分度值有、和三種。值有、和三種。）游標的讀數(shù)原理，是利用尺身刻度間距與游標刻度間距之差進行）游標的讀數(shù)原理，是利用尺身刻度間距與游標刻度間距之差進行小數(shù)讀數(shù)。小數(shù)讀數(shù)。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法）游標的讀數(shù)方法。）游標的讀數(shù)方法。（）讀出游標零刻線左邊所

29、指示的尺身上的刻線，為整數(shù)部分。（）讀出游標零刻線左邊所指示的尺身上的刻線，為整數(shù)部分。（）觀察游標上零刻線右邊第幾根刻線與尺身刻線對準，用游標刻（）觀察游標上零刻線右邊第幾根刻線與尺身刻線對準，用游標刻線的序號乘上分度值，即為小數(shù)部分的讀數(shù)。線的序號乘上分度值，即為小數(shù)部分的讀數(shù)。（）將整數(shù)與小數(shù)部分相加，即得被測工件的測量尺寸。（）將整數(shù)與小數(shù)部分相加，即得被測工件的測量尺寸。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法千分尺千分尺 千分尺是利用螺旋傳動原理制成的量具，分為外徑千尺、內千分尺是利用螺旋傳動原理制成的量具，分為外徑千尺、內徑千分尺與深度千分尺。徑千分尺與深

30、度千分尺。）外徑千分尺的結構，如）外徑千分尺的結構，如圖圖-所示。所示。）讀數(shù)原理。千分尺是應用螺旋副的傳動原理，將角位移轉變?yōu)橹保┳x數(shù)原理。千分尺是應用螺旋副的傳動原理，將角位移轉變?yōu)橹本€位移。線位移。）讀數(shù)方法。）讀數(shù)方法。（）由固定套管上露出的刻線讀出被測工件的整數(shù)（下邊格）和半（）由固定套管上露出的刻線讀出被測工件的整數(shù)（下邊格）和半毫米（上邊格出來，加）數(shù)。毫米（上邊格出來，加）數(shù)。（）在微分筒上由固定套管縱刻線所對準的刻線讀出被測工件的?。ǎ┰谖⒎滞采嫌晒潭ㄌ坠芸v刻線所對準的刻線讀出被測工件的小數(shù)部分；不足一格的數(shù)，由估讀法確定。數(shù)部分；不足一格的數(shù)，由估讀法確定。（）將整數(shù)和小數(shù)

31、部分相加，即為被測工件尺寸，如（）將整數(shù)和小數(shù)部分相加，即為被測工件尺寸，如圖圖2-所示。所示。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法百分表百分表百分表是一種應用最廣的機械量儀，其外形及傳動如百分表是一種應用最廣的機械量儀，其外形及傳動如圖圖-所示。所示。內徑百分表內徑百分表 內徑百分表是一種用相對測量法測量孔徑的常用量儀，它可內徑百分表是一種用相對測量法測量孔徑的常用量儀，它可測量的內尺寸，特別適合于測量深孔。內徑百測量的內尺寸，特別適合于測量深孔。內徑百分表的結構如分表的結構如圖圖-所示，它由百分表和表架等組成。所示，它由百分表和表架等組成。杠桿齒輪比較儀杠桿齒輪

32、比較儀 它是將測量桿的直線位移，通過杠桿齒輪傳動系統(tǒng)轉變?yōu)橹杆菍y量桿的直線位移，通過杠桿齒輪傳動系統(tǒng)轉變?yōu)橹羔樤诒肀P上的角位移。表盤上有不滿一周的均勻刻度，如針在表盤上的角位移。表盤上有不滿一周的均勻刻度，如圖圖所示。所示。上一頁下一頁返回任務二計量器具與測量方法任務二計量器具與測量方法新技術的應用新技術的應用 隨著科學技術的發(fā)展，測量技術已從應用機械原理，幾何光隨著科學技術的發(fā)展，測量技術已從應用機械原理，幾何光學原理發(fā)展到應用更多的，新的物理原理，引用最新的技術成就。學原理發(fā)展到應用更多的，新的物理原理，引用最新的技術成就。如光柵、激光、感應同步器、磁柵及射線技術等。如光柵、激光、感應

33、同步器、磁柵及射線技術等。上一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理.測量誤差的概念與產生原因測量誤差的概念與產生原因 在測量過程中，總存在著測量誤差。任何測量結果都不可能在測量過程中，總存在著測量誤差。任何測量結果都不可能絕對精確，只是近似地接近真值。測量誤差就是測量結果與被測絕對精確，只是近似地接近真值。測量誤差就是測量結果與被測量的真值之差。即量的真值之差。即）絕對誤差）絕對誤差：是指測得值：是指測得值與其真值與其真值X之差的絕對值，即之差的絕對值，即下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理）相對誤差）相對誤差f：測量的絕對誤差與被測量的真值之比的絕對值

34、。由于：測量的絕對誤差與被測量的真值之比的絕對值。由于真值不知道，實踐中常用測量結果代替；相對誤差是一個無量綱真值不知道，實踐中常用測量結果代替；相對誤差是一個無量綱的數(shù)據(jù)，常用百分數(shù)表示，即的數(shù)據(jù)，常用百分數(shù)表示，即上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理.測量誤差的來源測量誤差的來源產生測量誤差的因素很多，主要有以下幾個方面：產生測量誤差的因素很多，主要有以下幾個方面：計量器具的誤差計量器具的誤差測量方法誤差測量方法誤差測量環(huán)境誤差測量環(huán)境誤差人員誤差人員誤差上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理.測量誤差的分類及處理方法測量誤差的分類及處

35、理方法測量誤差的分類及特性測量誤差的分類及特性測量誤差按其性質可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。測量誤差按其性質可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。）系統(tǒng)誤差：指在相同條件下，多次重復測量同一量時，其誤差的）系統(tǒng)誤差：指在相同條件下，多次重復測量同一量時，其誤差的大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。前者稱為定值系大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。前者稱為定值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。例如，用千分尺測量零件時，統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。例如，用千分尺測量零件時，千分尺零位調整不正確對各次測量結果的影響是相同的。因此引千分尺零位調整不正確對各次測量結果的影響是相同的。因此

36、引起的測量誤差為定值系統(tǒng)誤差。又如指示表的刻度盤與指針回轉起的測量誤差為定值系統(tǒng)誤差。又如指示表的刻度盤與指針回轉軸偏心所引起的按正弦規(guī)律周期變化的測量誤差，屬于變值系統(tǒng)軸偏心所引起的按正弦規(guī)律周期變化的測量誤差，屬于變值系統(tǒng)誤差。誤差。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理）隨機誤差：指在相同條件下，多次測量同一量值時，其誤差的大）隨機誤差：指在相同條件下，多次測量同一量值時，其誤差的大小和符號以不可預見的方式變化的誤差。隨機誤差是測量過程中小和符號以不可預見的方式變化的誤差。隨機誤差是測量過程中許多獨立的、微小的、隨機的因素引起的綜合結果。許多獨立的、微小的、隨機

37、的因素引起的綜合結果。隨機誤差通常服從正態(tài)分布規(guī)律，具有如下四個基本特性：隨機誤差通常服從正態(tài)分布規(guī)律，具有如下四個基本特性：單峰性絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多。單峰性絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多。對稱性絕對值相等，符號相反的誤差出現(xiàn)的次數(shù)大致相等。對稱性絕對值相等，符號相反的誤差出現(xiàn)的次數(shù)大致相等。有界性在一定測量條件下，隨機誤差絕對值不會超過一定的界限。有界性在一定測量條件下，隨機誤差絕對值不會超過一定的界限。抵償性對同一量在同一條件下進行重復測量，其隨機誤差的算術平抵償性對同一量在同一條件下進行重復測量，其隨機誤差的算術平均值隨測量次數(shù)的增加而趨于零。均值隨測

38、量次數(shù)的增加而趨于零。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理（）隨機誤差的評定指標。（）隨機誤差的評定指標。由概率論可知，正態(tài)分布曲線可用其分布密度進行描述，即由概率論可知，正態(tài)分布曲線可用其分布密度進行描述，即（）隨機誤差的極限值。（）隨機誤差的極限值。 由隨機誤差的有界性可知，隨機誤差不會超出某一范圍。隨由隨機誤差的有界性可知，隨機誤差不會超出某一范圍。隨機誤差的極限值是指測量極限誤差，也就是測量誤差可能出現(xiàn)的機誤差的極限值是指測量極限誤差，也就是測量誤差可能出現(xiàn)的極限值。極限值。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理 若把整個誤差曲線下

39、包圍的面積看做是所有隨機誤差出現(xiàn)的若把整個誤差曲線下包圍的面積看做是所有隨機誤差出現(xiàn)的概率之和犘，便可得到下式：概率之和犘，便可得到下式： 研究隨機誤差出現(xiàn)在正、負無窮大區(qū)間的概率是沒有實際意研究隨機誤差出現(xiàn)在正、負無窮大區(qū)間的概率是沒有實際意義的。在計量工作實踐中，要研究的是隨機誤差出現(xiàn)在義的。在計量工作實踐中，要研究的是隨機誤差出現(xiàn)在范圍內范圍內的概率的概率P，于是便有，于是便有上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理將上式進行變量置換，設將上式進行變量置換，設t，則有，則有將其代入上式可得將其代入上式可得上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)

40、處理又寫成如下形式又寫成如下形式）粗大誤差：指明顯超出規(guī)定條件下預期的誤差。它明顯地歪曲了）粗大誤差：指明顯超出規(guī)定條件下預期的誤差。它明顯地歪曲了測量結果。粗大誤差是由主觀和客觀原因造成的，主觀原因如測測量結果。粗大誤差是由主觀和客觀原因造成的，主觀原因如測量人員疏忽造成讀數(shù)誤差和記錄誤差?？陀^原因如外界突然振動量人員疏忽造成讀數(shù)誤差和記錄誤差?？陀^原因如外界突然振動引起的誤差等。引起的誤差等。 對系統(tǒng)誤差應設法消除或減小其對測量結果的影響；對隨機誤對系統(tǒng)誤差應設法消除或減小其對測量結果的影響；對隨機誤差需經(jīng)計算確定其對測量結果的影響；對粗大誤差應剔除。差需經(jīng)計算確定其對測量結果的影響；對粗

41、大誤差應剔除。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量結果的數(shù)據(jù)處理測量結果的數(shù)據(jù)處理 對測量結果進行處理是為了找出被測量最可信的數(shù)值以及評對測量結果進行處理是為了找出被測量最可信的數(shù)值以及評定這一數(shù)值所包含的誤差。在相同的測量條件下，對同一被測量定這一數(shù)值所包含的誤差。在相同的測量條件下，對同一被測量進行連續(xù)測量，得到一測量列。測量列中可能同時存在系統(tǒng)誤差、進行連續(xù)測量，得到一測量列。測量列中可能同時存在系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差，因此必須對這些誤差進行處理。隨機誤差和粗大誤差，因此必須對這些誤差進行處理。）系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除。）系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除。 發(fā)現(xiàn)系

42、統(tǒng)誤差后需采取措施加以消除。若已知測量結果（即發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差后需采取措施加以消除。若已知測量結果（即未修正的結果）中包含的系統(tǒng)誤差大小和符號，則可用測量結果未修正的結果）中包含的系統(tǒng)誤差大小和符號，則可用測量結果減去已知的系統(tǒng)誤差值，從而獲得不含（或少含）系統(tǒng)誤差的測減去已知的系統(tǒng)誤差值，從而獲得不含（或少含）系統(tǒng)誤差的測量結果（已修正結果）。也可將已知系統(tǒng)誤差取相反的符號，變量結果（已修正結果）。也可將已知系統(tǒng)誤差取相反的符號，變?yōu)樾拚?，并用代?shù)法將此修正值與未修正測量結果相加，從而為修正值，并用代數(shù)法將此修正值與未修正測量結果相加，從而計算出已修正的結果。計算出已修正的結果。 用簡式表示為

43、測量結果讀數(shù)修正值（初始值）用簡式表示為測量結果讀數(shù)修正值（初始值）上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理）測量列隨機誤差的處理。）測量列隨機誤差的處理。 為了正確地評定隨機誤差，在測量次數(shù)有限的情況下，必須對為了正確地評定隨機誤差，在測量次數(shù)有限的情況下，必須對測量列進行統(tǒng)計處理。測量列進行統(tǒng)計處理。（）測量列的算術平均值：在評定有限測量次數(shù)測量列的隨機誤差（）測量列的算術平均值：在評定有限測量次數(shù)測量列的隨機誤差時，必須獲得真值，但真值是不知道的，因此，只能從測量列中時，必須獲得真值，但真值是不知道的，因此，只能從測量列中找到一個接近真值的數(shù)加以代替，這就是測量列

44、的算術平均值。找到一個接近真值的數(shù)加以代替，這就是測量列的算術平均值。（）殘差及其應用。（）殘差及其應用。 殘差是指測量列中的一個測得值殘差是指測量列中的一個測得值xi和該測量列的算術平均值之和該測量列的算術平均值之差，記作差，記作vi 。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理由符合正態(tài)分布規(guī)律的隨機誤差的分布特性可知殘差具有兩個特性：由符合正態(tài)分布規(guī)律的隨機誤差的分布特性可知殘差具有兩個特性：殘差的代數(shù)和等于零殘差的代數(shù)和等于零殘差的平方和為最小殘差的平方和為最小測量列算術平均值的標準偏差測量列算術平均值的標準偏差x）粗大誤差的處理。）粗大誤差的處理。 粗大誤差的特

45、點是數(shù)值比較大，對測量結果產生明顯的歪曲，粗大誤差的特點是數(shù)值比較大，對測量結果產生明顯的歪曲，對它的處理原則是：按一定規(guī)則從測量數(shù)據(jù)中將其剔除。判斷粗對它的處理原則是：按一定規(guī)則從測量數(shù)據(jù)中將其剔除。判斷粗大誤差常用拉依達準則，又稱大誤差常用拉依達準則，又稱準則。準則。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理.關于測量精度的幾個概念關于測量精度的幾個概念 測量精度是指測得值與其真值的接近程度。測量精度和測量測量精度是指測得值與其真值的接近程度。測量精度和測量誤差從兩個不同的角度說明了同一個概念。測量精度越高，則測誤差從兩個不同的角度說明了同一個概念。測量精度越高，則測

46、量誤差就小，反之，測量誤差就越大。量誤差就小，反之，測量誤差就越大。上一頁下一頁返回任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理任務三測量誤差及數(shù)據(jù)處理由于在測量過程中存在系統(tǒng)誤差和隨機誤差，從而有以下概念：由于在測量過程中存在系統(tǒng)誤差和隨機誤差，從而有以下概念：）正確度：在規(guī)定的條件下測量結果與真值的符合程度。它表示測）正確度：在規(guī)定的條件下測量結果與真值的符合程度。它表示測量結果中系統(tǒng)誤差對測量結果的影響程度。若系統(tǒng)誤差小，則正量結果中系統(tǒng)誤差對測量結果的影響程度。若系統(tǒng)誤差小，則正確度高。確度高。）精密度：在一定條件下進行多次測量時，各測得值彼此之間的一）精密度：在一定條件下進行多次測量時，各測得值彼此之間

47、的一致性程度。它表示隨機誤差對測量結果的影響程度。若隨機誤差致性程度。它表示隨機誤差對測量結果的影響程度。若隨機誤差小，則精密度高。小，則精密度高。）準確度（精確度）：表示測量結果與真值的一致程度。它是系統(tǒng)）準確度（精確度）：表示測量結果與真值的一致程度。它是系統(tǒng)誤差和隨機誤差綜合影響的程度。若系統(tǒng)誤差和隨機誤差都小，誤差和隨機誤差綜合影響的程度。若系統(tǒng)誤差和隨機誤差都小，則準確度高。則準確度高。上一頁返回任務四光滑工件尺寸的檢測任務四光滑工件尺寸的檢測.概述概述 工件尺寸的檢測是使用普通計量器具來測量尺寸，并按規(guī)定工件尺寸的檢測是使用普通計量器具來測量尺寸，并按規(guī)定的驗收極限判斷工件尺寸是否合格，是兼有測量和檢驗兩種特性的驗收極限判斷工件尺寸是否合格，是兼有測量和檢驗兩種特性的一個綜合鑒別過程。由于存在測量誤差，測量孔和軸所得的實的一個綜合鑒別過程。由于存在測量誤差，測量孔和軸所得的實際尺寸并非真實尺寸，即際尺寸并非真實尺寸，即 真實尺寸測得的實際尺寸真實尺寸測得的實際尺寸測量誤差測量誤差下一頁返回任務四光滑工件尺寸的檢測任務四光