測量技術基礎解析課件

2022/10/13第三章測量技術基礎

為了滿足機械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運動精度等方面的設計以后，還須進行加工和裝配過程的制造工藝設計，即確定加工方法、加工設備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質量保證措施中的精度檢測。測量技術是進行質量管理的重要手段。

只有合格的零件才具有互換性。

3.1概述

3.2長度單位和尺寸傳遞

3.3計量器具和測量方法

3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理2022/10/11第三章測量技術基礎為了2022/10/133.1概述

3.1.1技術測量的基本要求

保證測量精度、效率要高、成本要低、避免廢品產(chǎn)生。計量

metrology

不僅要獲取量值信息，而且要實現(xiàn)量值信息的傳遞或溯源，只有計量部門從事的測量才被稱計量測量

Measurement

就是為獲取量值信息的活動，測量活動存在于全部科學技術領域

2022/10/113.1概述

3.1.1技術測量的基本2022/10/13長度測量和計量

長度計量的主要是研究和建立長度計量基準、實現(xiàn)長度計量的量值傳遞、研究孔徑測量、角度測量、直線度測量、平面度測量、表面粗糙度測量、圓度測量、圓柱度測量、螺紋測量、齒輪測量、自動測量等方法和測量誤差，以及測量結果的數(shù)據(jù)處理等。

長度測量是將被測長度與已知長度比較，以確定被測長度量值的過程。量值以數(shù)字和單位表示，例如用游標卡尺測量圓柱體直徑，測得的數(shù)值20.24毫米就是量值。主尺上的刻度就是已知長度。機械制造中進行長度測量是為了保證工件的互換性和產(chǎn)品質量，一般以毫米和微米作為測量單位。2022/10/11長度測量和計量長度計量的主要是研2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義“檢測”就是確定產(chǎn)品是否滿足設計要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測的方法可以分為兩類：定性檢驗和定量測試。

檢驗是指判斷被測物理量是否合格的過程。定性檢驗的方法只能得到被檢驗對象合格與否的結論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗效率高、檢驗成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。

測試則是指其有試驗研究性質的測量。定量測試的方法是在對被檢驗對象進行測量后，得到其實際值并判斷其是否合格的方法。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

檢測的核心是測量技術。通過測量得到的數(shù)據(jù)，不僅能判斷其合格性，還為分析產(chǎn)品制造過程中的質量狀況提供了最直接而可靠的依據(jù)。

“測量”是以確定量值為目的的全部操作。測量就是將被測量與體現(xiàn)計量單位的標準量進行比較，確定其比值的過程。若被測量值為L，計量單位為E，確定的比值為q，則被測量值可表示為:

L=q×E基本測量方程式一個完整的測量過程應包含測量對象、計量單位、測量方法（含測量器具）和測量精度等四個要素。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

1.測量對象

被測量在機械精度的檢測中主要是有關幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度；表面粗糙度及形位公差等。但是，長度量和角度量在各種機械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達被測對象性能的特征參數(shù)也可能是相當復雜的。因此，認真分析被測對象的特性，研究被測對象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，齒輪的各種誤差項目，尺寸公差與形位公差之間的獨立與相關關系等等。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

2.計量單位

計量單位（簡稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國規(guī)定采用以國際單位制（SI）為基礎的“法定計量單位制”。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導出單位所組成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。

機械工程中常用的長度單位有“毫米”、“微米”和“納米”，常用的角度單位是非國際單位制的單位“度”、“分”、“秒”和國際單位制的輔助單位“弧度”、“球面度”

。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/13長度單位與計量基準

在國際單位制及我國法定計量單位中，長度的基本單位名稱是“米”，其單位符號為“m”?！懊住钡亩x于18世紀末始于法國，當時規(guī)定“米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一”。19世紀“米”逐漸成為國際通用的長度單位。1889年在法國巴黎召開了第一屆國際計量大會，從國際計量局訂制的30根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺，把它稱之為“國際米原器”。

1983年第17屆國際計量大會又更新了米的定義，規(guī)定：

“米”是光在真空中在1/299792458s的時間間隔內行進路程的長度。

2022/10/11長度單位與計量基準在國際單2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

在測量過程中，測量單位必須以物質形式來體現(xiàn)，能體現(xiàn)計量單位和標準量的物質形式有：

光波波長精密量塊線紋尺各種圓分度盤2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

3.測量方法是指進行測量時所采用的測量原理、測量器具（計量器具）和測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。測量方法是根據(jù)一定的測量原理，在實施測量過程中對測量原理的運用及其實際操作。在實施測量過程中，應該根據(jù)被測對象的特點（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合理地獲得可靠的測量結果。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

4.測量精度指測量結果與真值的一致程度。不考慮測量精度而得到的測量結果是沒有任何意義的。

真值的定義：當某量能被完善地確定并能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值。由于測量會受到許多因素的影響，其過程總是不完善的，即任何測量都不可能沒有誤差。對于每一個測量值都應給出相應的測量誤差范圍，說明其可信度。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

檢測的一般步驟

確定被檢測項目

認真審閱被測件圖紙及有關的技術資料，了解被測件的用途，熟悉各項技術要求，明確需要檢測的項目。

設計檢測方案根據(jù)檢測項目的性質、具體要求、結構特點、批量大小、檢測設備狀況、檢測環(huán)境及檢測人員的能力等多種因素，設計一個能滿足檢測精度要求，且具有低成本、高效率的檢測預案。

選擇檢測器具按照規(guī)范要求選擇適當?shù)臋z測器具，設計、制作專用的檢測器具和輔助工具，并進行必要的誤差分析。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.1概述

3.1.2測量的定義

檢測前準備

清理檢測環(huán)境并檢查是否滿足檢測要求，清洗標準器、被測件及輔助工具，對檢測器具進行調整使之處于正常的工作狀態(tài)。

采集數(shù)據(jù)

安裝被測件，按照設計預案采集測量數(shù)據(jù)并規(guī)范地作好原始記錄。

數(shù)據(jù)處理對檢測數(shù)據(jù)進行計算和處理，獲得檢測結果。

填報檢測結果

將檢測結果填寫在檢測報告單及有關的原始記錄中，并根據(jù)技術要求作出合格性的判定。2022/10/113.1概述

3.1.2測量的定義2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國家計量行政機關自上而下的對量值進行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質量，增強市場競爭力，必須主動采取措施，保證量值的可靠。因此，在GB/T9000“質量管理和質量保證”系列標準中，對企業(yè)的測量設備（器具）提出了“溯源性”的要求，即測量結果必須具有能與國家計量基準或國際計量基準相聯(lián)系的特性。所用計量器具要獲得這一特性，就必須經(jīng)過具有較高準確度的計量標準的檢定，而該計量標準又需受到上一級計量標準的檢定，逐級往上溯源，直至國家計量基準或國際計量基準，實現(xiàn)企業(yè)的量值在國際范圍內的合理的統(tǒng)一。2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

1.長度的量值傳遞量值傳遞是“將國家計量基準所復現(xiàn)的計量值，通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級的計量標準（器），并依次逐級傳遞到工作計量器具上，以保證被測對象的量值準確一致的方式”。我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖3-1所示，從最高基準譜線向下傳遞，有兩個平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應用最廣。

2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2022/10/132022/10/112022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

2.角度的量值傳遞角度基準與長度基準有本質的區(qū)別。角度的自然基準是客觀存在的，不需要建立，因為一個整圓所對應的圓心角是定值（2πrad或360°）。因此，將整圓任意等分得到的角度的實際大小，可以通過各角度相互比較，利用圓周角的封閉性求出，實現(xiàn)對角度基準的復現(xiàn)。為了檢定和測量需要，仍然要建立角度度量的基準。2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

使用波長作為長度基準，雖然可以達到足夠的精確度，但因對復現(xiàn)的條件有很高的要求，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測量。因此，需要將基準的量值按照定義的規(guī)定，復現(xiàn)在實物計量標準器上。常見的實物計量標準器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。

1.其作用為：作為長度基準的傳遞媒介。

1)檢定和校準測量工具和量儀；

2)

相對測量時用來調整量具或量儀的零位；

3)

用于精密測量、精密劃線和精密機床的調整。2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

2.量塊的構成量塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、性質穩(wěn)定、耐磨以及不易變形的其它材料制成。其形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體。長方體的量塊有兩個平行的測量面，其余為非測量面。測量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達0.012μm以上，兩測量面之間的距離即為量塊的工作長度（標稱長度）。標稱長度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測量面上；標稱長度大于5.5mm的量塊，其公稱長度值刻印在上測量面左側較寬的一個非測量面上。2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

3.量塊的精度（級）

按國標GB/T6093-2001，量塊按制造精度分6級，即00、0、1、2、3和K級，其中00級精度最高，3級最低，K級為校準級，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、量塊長度變動量允許值、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標來劃分的。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級”向市場銷售量塊。用量塊長度極限偏差（中心長度與標稱長度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長度變動范圍；用量塊長度變動量（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個量塊兩測量面間各對應點的長度變動范圍。用戶則按量塊的標稱尺寸使用量塊。因此，按“級”使用量塊必然受到量塊長度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測量結果。2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本2022/10/13量塊的“級”與“等”

量塊的“級”和“等”是從成批制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進行劃分的兩種形式。

按“級”使用時，以標記在量塊上的標稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。

按“等”使用時，必須以檢定后的實際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時的測量誤差。就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時其精度比按“級”使用要高，且能在保持量塊原有使用精度的基礎上延長其使用壽命。2022/10/11量塊的“級”與“等”量塊的2022/10/13量塊的“級”與“等”

“級”：制造精度，按GB/T6093—2001規(guī)定6級：00、0、1、2、3和K。特點：按公稱尺寸來使用量塊。包含了量塊的制造誤差和磨損誤差。無修正值。

“等”：檢定精度，有1、2、3、4、5、6共六等。特點：按檢定的實際尺寸來使用量塊。包含了量塊的測量誤差。一定的“等”量塊只能從一定的“級”量塊中檢定出來。

測量誤差遠小于制造誤差,按“等”使用量塊其精度高于按“級”使用.2022/10/11量塊的“級”與“等”“2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

4.量塊的選用成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別總塊數(shù)尺寸系列

mm間隔mm塊數(shù)總塊數(shù)尺寸系列

mm間隔mm塊數(shù)830.511.0051.01~1.491.5~1.92.0~9.510~100---0.010.10.5101114951610911.01~1.491.5~1.92.0~9.510~1001.001~1.00910.50.010.10.5100.001-49516109112022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本2022/10/133.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

量塊的組合

為了減少量塊的組合誤差，應盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過4~5塊。選用量塊時，應從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，每選一塊至少應減去所需尺寸的一位尾數(shù)。例如，從83塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組，選取方法為：36.745………所需尺寸

－1.005

………第一塊量塊尺寸

35.74

－1.24

………第二塊量塊尺寸

34.5

－4.5

………第三塊量塊尺寸

30.0………第四塊量塊尺寸2022/10/113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本2022/10/13量塊使用的注意事項量塊必須在使用有效期內，否則應及時送專業(yè)部門檢定。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質及灰塵對測量面的損傷，影響其粘合性。分清量塊的“級”與“等”，注意使用規(guī)則。所選量塊應用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精確度的影響。使用完畢，應用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。2022/10/11量塊使用的注意事項量塊必須在使用有效期內2022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.1計量器具的分類

1.標準量具

是一種具有固定形態(tài)、用以復現(xiàn)或提供一個或多個已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：

⑴單值量具只能體現(xiàn)一個單一量值的量具?？尚驼{整其它測量器具或作為標準量與被測量直接進行比較。如量塊、角度量塊等。

⑵多值量具可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對和調整其它測量器具或作為標準量與被測量直接進行比較。如線紋尺、90°角尺等。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.12022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.1計量器具的分類

2.通用計量器具

有刻度，可測量一定范圍內各種尺寸的零件并得出具體數(shù)值。我國習慣上將結構比較簡單的測量儀器稱為通用量具。如游標卡尺、外徑千分尺、百分表等。

量儀：是指能將被測量值轉換成可直接觀測的指示值或等效信息的測量器具，由測頭(敏感元件)、變換、放大、傳遞及指示等部分組成。

按結構可分為：固定刻線量具、卡尺類量儀、螺旋副類量儀、機械類量儀、光學類量儀、氣動類量儀、電動式量儀、光電式量儀、綜合類量儀。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.12022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.1計量器具的分類

3.專用計量器具

專門用來檢驗某種特定參數(shù)的量具。常見的有：檢驗光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)(沒有刻度的，用以檢驗零件尺寸或形狀、相互位置的專用檢驗工具。它只能判斷零件是否合格，而不能得到具體數(shù)值的測量結果)，判斷內螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規(guī)，判斷復雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗樣板，用模擬裝配通過性來檢驗裝配精度的功能量規(guī)等等。

4.檢驗夾具也是一種量具、量儀和定位元件等組合的專用檢驗工具，可迅速方便地檢查更多或更復雜的參數(shù)。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.12022/10/13檢驗光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)2022/10/11檢驗光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)2022/10/13中華人民共和國依法管理的主要長度計量器具

比長儀、干涉儀、穩(wěn)頻激光器，測長機，測長儀，工具顯微鏡，讀數(shù)顯微鏡，光學計，測量用投影儀，三坐標測量儀、球徑儀樣板，圓度儀，錐度測量儀，孔徑測量儀，比較儀，測微儀，光學儀器檢具，量塊，尺，基線尺，線紋尺，光柵尺，光柵測量裝置，磁尺，容柵尺，水準標尺感應同步器，測繩，卡尺、千分尺，百分表，千分表，測微計，小孔內徑表，平晶，刀口尺，棱尺、平尺、測量平板準直儀，調度塊，角度規(guī)，直角尺，正弦尺，方箱、水平儀、象限儀，直角尺檢定儀，水平儀檢定器、塞規(guī)，卡規(guī)、環(huán)規(guī)，圓椎套規(guī)，塞尺，半徑樣板，螺紋量規(guī)，螺紋樣板，三針，粗糙度樣板，粗糙度測量顯微鏡，表面輪廓儀，齒輪漸開檢查儀，齒輪周節(jié)檢查儀，齒輪基節(jié)檢查儀，萬能測齒儀······2022/10/11中華人民共和國依法管理的主要長度計量器具2022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.2計量器具的基本度量指標

1.刻線間距

測量器具標尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心間的距離。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為0.75～2.5mm的等距離刻線。

2.分度值

測量器具的標尺上，相鄰兩刻線所代表的量值之差。如一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.01mm，則該測量器具的分度值為0.01mm。分度值是一種測量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個側面說明了該測量器具的測量精度高低。

3.測量范圍

在允許不確定度內，測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測量范圍有0～25mm、25～50mm等，機械式比較儀的測量范圍為0～180mm，如圖所示。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.22022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.2計量器具的基本度量指標2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.22022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.2計量器具的基本度量指標

4.示值范圍

示值由測量器具所指示的被測量值。由測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機械式比較儀的示值范圍為-0.1～+0.1mm（或±0.1mm），如圖3-5所示。

5.靈敏度

計量器具反映被測幾何量微小變化的能力。如果被測參數(shù)的變化量為ΔL，引起測量器具示值變化量為Δb，則靈敏度S=Δb/ΔL。當分子分母為同一類量時，靈敏度又稱放大比K。

6.示值誤差

測量儀器的示值與被測量的真值之差。示值誤差是測量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內的不同工作點，示值誤差是不相同的。一般可用適當精度的量塊或其它計量標準器，來檢定測量器具的示值誤差。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.22022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.2計量器具的基本度量指標7.校正值

為校正計量器具系統(tǒng)測量誤差，用代數(shù)法加到測量結果上的值，與計量器具系統(tǒng)測量誤差的絕對值相等而符號相反。

8.回程誤差

在相同條件下，被測量值不變，測量器具行程方向不同時，兩示值之差的絕對值。它是由測量器具中測量系統(tǒng)的間隙、變形和磨擦等原因引起的。

9.重復精度

在相同的測量條件下，對同一被測參數(shù)多次重復測量，其結果的最大差異。反映的是測量儀器的工作穩(wěn)定性。儀器給予出非常相似響應的能力。

10.測量力

在接觸式測量過程中，測量器具測頭與被測量面間的接觸壓力。測量力太大會引起彈性變形，測量力太小會影響接觸的穩(wěn)定性。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.22022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.2計量器具的基本度量指標

11靈敏閾

引起測量器具示值可覺察變化的被測量值的最小變化量。反映量儀對被測量值微小變動的不敏感程度。

12.允許誤差

技術規(guī)范、規(guī)程對給定計量器具所允許的誤差的極限值。

13.穩(wěn)定度

在規(guī)定的工作條件下，計量器具保持其計量特性恒定不變的程度。

14.分辨力

計量器具指示裝置可以有效辨別所指示的緊密相鄰量值的能力的定量表示。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.22022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

1.按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之量分類

⑴直接測量

從測量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測之量的數(shù)值或對標準值的偏差。例如用游標卡尺、外徑千分尺測量外圓直徑，用比較儀測量長度尺寸等。

⑵間接測量

先測出與欲測之量有一定函數(shù)關系的相關量，然后按相應的函數(shù)關系式，求得欲測之量的測量結果。一般來說，直接測量比間接測量（受計算公式和計算精度影響）的精度高，無法進行直接測量的場合采用間接測量。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/13間接測量舉例

例如用“弦高法”測量大尺寸圓柱體的直徑，由弦長S與弦高H的測量結果，可求得直徑D的實際值，如圖所示。由圖可得

對上式微分后，得到測量結果的測量誤差為

式中dS——弦長S的測量誤差

dH——弦高H的測量誤差。

S2022/10/11間接測量舉例例如用“弦高法2022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

2.按測量結果的讀數(shù)值不同分類

⑴絕對測量

從測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個量值的測量。例如用游標卡尺測量零件軸徑值。

⑵相對測量

將被測量和與其量值只有微小差別的同一種已知量（一般為測量標準量）相比較，得到被測量與已知量的相對偏差。例如比較儀用量塊調零后，測量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。一般來說，相對測量的精度比絕對測量的精度高。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

3.按被測件表面與測量器具測頭是否有機械接觸分類

⑴接觸測量

測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有機械作用力的測量。如用外徑千分尺、游標卡尺測量零件等。為了保證接觸的可靠性，測量力是必要的，但它可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差，還可能造成對零件被測表面質量的損壞。

⑵非接觸測量

測量器具的感應元件與被測零件表面不直接接觸，因而不存在機械作用的測量力。屬于非接觸測量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應元件與被測件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動量儀等。用于軟質表面或薄壁工件。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

4.按測量在工藝過程中所起作用分類

⑴主動測量

在加工過程中進行的測量。其測量結果直接用來控制零件的加工過程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需要進行調整，故能及時防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測量。

⑵被動測量

加工完成后進行的測量。其結果僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動測量又稱消極測量。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

5.按零件上同時被測參數(shù)的多少分類

⑴單項測量

單獨地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項參數(shù)。如分別測量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種方法一般用于量規(guī)的檢定、工序間的測量，或為了工藝分析、調整機床等目的。

⑵綜合測量

檢測零件幾個相關參數(shù)的綜合效應或綜合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格性。例如齒輪運動誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于終結檢驗，其測量效率高，能有效保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應用廣泛。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

6.按被測工件在測量時所處狀態(tài)分類

⑴靜態(tài)測量

測量時被測件表面與測量器具測頭處于靜止狀態(tài)。例如用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。

⑵動態(tài)測量

測量時被測零件表面與測量器具測頭處于相對運動狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時的運動狀態(tài)，它能反映生產(chǎn)過程中被測參數(shù)的變化過程，測量效率高。例如用激光比長儀測量精密線紋尺，用電動輪廓儀測量表面粗糙度等。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/133.3計量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

7.按測量中測量因素是否變化分類

⑴等精度測量

在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件不變。例如，由同一個人，用同一臺儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細地測量同一個量。在一般情況下，為了簡化測量結果的處理，大都采用等精度測量。實際上，絕對的等精度測量是做不到的。

⑵不等精度測量

在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實驗中的高精度測量。2022/10/113.3計量器具和測量方法

3.3.32022/10/133.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.1.測量誤差的基本概念

1.絕對誤差

即測得值減去被測量的真值所得的代數(shù)差。若真值為L，測得值為x，測量誤差為δ

，則

2.相對誤差

絕對誤差與被測之量的真值之比，稱為相對誤差，常用百分數(shù)表示。即相對誤差為

當被測之量值相等(或很接近)時，｜δ｜的大小可反映測量準確度；當被測之量值不相等(尤其是它們相差懸殊)時，ε可反映測量準確度。2022/10/113.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.1.2022/10/133.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.2測量誤差的來源及防止

測量誤差產(chǎn)生的原因：

1.測量器具的誤差；

2.基準件誤差；

3.調整誤差；

4.測量方法誤差；

5.測量力誤差；測量力引起彈性變形而產(chǎn)生的誤差。

6.環(huán)境誤差；

影響測量誤差的主要因素是工件和量儀的溫度差。為了減小這種影響，在測量前應使工件和量儀進行等溫，即將工件和量儀放在同一溫度條件下，經(jīng)過一定時間使二者的溫度與周圍環(huán)境的溫度保持一致。

7.人為誤差

測量人員的主觀因素引起的誤差。2022/10/113.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.2測量2022/10/13影響測量精度的因素測量精度測量設備測量方法測量環(huán)境測量人員2022/10/11影響測量精度的因素測量精度測量設備測量方2022/10/133.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量誤差的分類

根據(jù)測量誤差的性質、出現(xiàn)的規(guī)律和特點，可分為三大類，即系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。

1、系統(tǒng)誤差在相同條件下多次測量同一量值時，誤差值保持恒定；或者當條件改變時，其值按某一確定的規(guī)律變化的誤差，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差按其出現(xiàn)的規(guī)律又可分為：定值系統(tǒng)誤差：在測量時，對每次測的值的影響都相同。變值系統(tǒng)誤差：在測量時，對每次測的值的影響按一定規(guī)律變化。2022/10/113.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量2022/10/133.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量誤差的分類

2.隨機誤差在相同條件下，以不可預知的方式變化的測量誤差，稱為隨機誤差。在一定測量條件下對同一值進行大量重復測量時，總體隨機誤差的產(chǎn)生滿足統(tǒng)計規(guī)律，即具有有界性、對稱性、抵償性、單峰性。因此，可以分析和估算誤差值的變動范圍，并通過取平均值的辦法來減小其對測量結果的影響。在相同條件下，多次測量同一量值時，誤差的絕對值與符號均不確定。（偶然誤差）

3.粗大誤差某種反常原因造成的、歪曲測得值的測量誤差，稱為粗大誤差。超出規(guī)定條件下預計的誤差（過失誤差）。粗大誤差的出現(xiàn)具有突然性，它是由某些偶爾發(fā)生的反常因素造成的。這種顯著歪曲測得值的粗大誤差應盡量避免，且在一系列測得值中按一定的判別準則予以剔除。2022/10/113.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量2022/10/13測量誤差的處理定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機誤差粗大誤差理論上可以消除理論上不能消除但可減小應該而且可以消除測量摩擦力變化振動或操作失誤溫度均勻變化零位調整誤差2022/10/11測量誤差的處理定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨2022/10/133.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.4測量精度

1.精密度

指在多次重復測量中所得到的數(shù)值重復一致的程度，是用于評定隨機誤差的精度指標。

2.正確度

表示測量結果中系統(tǒng)誤差大小的程度，是用于評定系統(tǒng)誤差的精度指標。

3.精確度

表示測量結果中隨機誤差和系統(tǒng)誤差綜合影響的程度，說明測量結果與真值的一致程度。精確度高正確度高精密度高2022/10/113.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.4測量2022/10/13測量方法對測量精度的影響

分別采用游標卡尺和螺旋千分尺測量軸的直徑，哪一個測量精度高？

2022/10/11測量方法對測量精度的影響分2022/10/13測量的基本原則阿貝測長原則最小變形原則基準統(tǒng)一原則最短測量鏈原則重復原則閉合原則2022/10/11測量的基本原則阿貝測長原則最小變形原則基2022/10/13檢測中應遵循的重要原則

為了獲得正確可靠的測量結果，在測量過程中，要注意應用并遵守有關測量原則。

阿貝原則是要求在測量過程中被測長度與基準長度應安置在同一直線上的原則。

基準統(tǒng)一原則是要求測量基準要與加工基準和使用基準統(tǒng)一，即工序測量應以工藝基準作為測量基準，終結測量應以設計基準作為測量基準。

最短測量鏈原則是由測量信號從輸入到輸出量值通道的各個環(huán)節(jié)所構成的測量鏈，其環(huán)節(jié)越多測量誤差越大。

最小變形原則是測量器具與被測零件都會因實際溫度偏離標準溫度和受力（重力和測量力）而發(fā)生變形，形成測量誤差。

封閉原則是在閉合的圓周分度中，全部角度分量的偏差的總和為零。在檢測封閉圓周中各分量的角度（或弧長）時，根據(jù)封閉原則可不需高精度標準，用相對法進行檢測。2022/10/11檢測中應遵循的重要原則為了2022/10/13常用測量量具2022/10/11常用測量量具2022/10/132022/10/112022/10/13普通游標卡尺數(shù)顯游標卡尺高度游標卡尺深度游標卡尺角度游標卡尺2022/10/11普通游標卡尺數(shù)顯游標卡尺高度游標卡尺深度2022/10/132022/10/112022/10/132022/10/112022/10/13螺旋副類量儀普通外徑千分尺帶表外徑千分尺高度千分尺厚度外徑千分尺內徑千分尺2022/10/11螺旋副類量儀普通外徑千分尺帶表外徑千分尺2022/10/13機械類量儀

機械類量儀是利用機械結構將直線位移經(jīng)傳動、放大后、通過讀數(shù)裝置表示出來的一種測量器具。主要有杠桿變換、齒輪變換和彈簧變換。2022/10/11機械類量儀機械類量儀是利用機械結2022/10/13光學類量儀19世紀末出現(xiàn)立式測長儀，20世紀20年代前后已應用自準直、望遠鏡、顯微鏡和光波干涉等原理測長，使工