工程測(cè)試技術(shù)第一章

工程測(cè)試技術(shù)第一章第一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1.量量和量綱量的基本概念概念：現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的一種屬性分類(lèi)：基本量和導(dǎo)出量

SI基本量：長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度邊長(zhǎng)面積體積質(zhì)量密度＝邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)=邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)＝質(zhì)量÷體積第二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2.量綱量和量綱量的基本概念SI基本量的量綱：導(dǎo)出量的量綱：邊長(zhǎng):面積:體積:質(zhì)量:密度:LL2（邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)）L3（邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)）MML-3（質(zhì)量÷體積）第三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日3.量值量和量綱量的基本概念用數(shù)值和計(jì)量單位的乘積來(lái)表示

不同的單位制，采用的計(jì)算單位是不一樣的

考考你邊長(zhǎng)為1米的立方體的體積是多大？1米與1立方米哪個(gè)大？1英吋與25.4毫米哪個(gè)大？1立方米不同量不能比較一樣大第四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1.SI基本單位國(guó)際單位制

量的基本概念考考你SI基本量：長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間熱力學(xué)溫度電流物質(zhì)的量發(fā)光強(qiáng)度SI基本單位：米千克秒開(kāi)爾文安培摩爾坎德拉單位符號(hào)：mkgsKAmolcd第五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2.SI輔助單位

國(guó)際單位制

量的基本概念量：平面角立體角單位：弧度球面角單位符號(hào)：radsr第六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日3.SI導(dǎo)出單位

國(guó)際單位制

量的基本概念基本單位和輔助單位通過(guò)相乘或相除而構(gòu)成的單位稱(chēng)為導(dǎo)出單位用于導(dǎo)出量考考你m/s,m/s2,m/s3是哪些量的單位？N是哪個(gè)量的單位？N是基本單位還是導(dǎo)出單位？m/s3－加加速度

力kg·m/s2第七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位

國(guó)際單位制

量的基本概念第八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位

國(guó)際單位制

量的基本概念第九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位

國(guó)際單位制

量的基本概念倍數(shù)單位：新單位比原SI單位大整數(shù)倍km,kA,MHz,GPa,kV,分?jǐn)?shù)單位：新單位是原SI單位的分?jǐn)?shù)倍dm,cm,mm,

nm,pm第十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1．測(cè)量、計(jì)量和測(cè)試基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念測(cè)量(Measurement):是指以確定被測(cè)對(duì)象的量值為目的而進(jìn)行的一組操作。計(jì)量:是為了實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量，是計(jì)量部門(mén)進(jìn)行的測(cè)量。測(cè)試（Measurementandtest）:是指具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，包括測(cè)量和試驗(yàn)。第十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2．基準(zhǔn)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念基準(zhǔn)：是用來(lái)保存、復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具。

國(guó)家基準(zhǔn)：是在特定計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)，用來(lái)保存和復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位并具有最高計(jì)量特性，經(jīng)國(guó)家鑒定、批準(zhǔn)作為統(tǒng)一全國(guó)量值最高依據(jù)的計(jì)量器具。副基準(zhǔn)：是指通過(guò)與國(guó)家基準(zhǔn)比對(duì)或校準(zhǔn)來(lái)確定其量值，并經(jīng)國(guó)家鑒定、批準(zhǔn)的計(jì)量器具。工作基準(zhǔn)：是指通過(guò)與國(guó)家基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)比對(duì)或校準(zhǔn)來(lái)確定其量值，用以檢定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。

第十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日3．標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念按國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表規(guī)定的準(zhǔn)確度等級(jí)，用于檢定較低等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具稱(chēng)為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。工作計(jì)量器具是指用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量而不用于檢定工作的計(jì)量器具。第十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4．量值的傳遞基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞

量的基本概念通過(guò)對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，將國(guó)家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值逐級(jí)地傳遞到測(cè)量用的工作計(jì)量器具，以保證被測(cè)對(duì)象量值的準(zhǔn)確和一致。這個(gè)過(guò)程，就稱(chēng)為量值的傳遞。

第十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1．直接測(cè)量和間接測(cè)量測(cè)量方法

測(cè)量方法和測(cè)量器具

直接測(cè)量法是指用測(cè)量器具直接測(cè)得被測(cè)量的值，而不必測(cè)量與測(cè)量有函數(shù)關(guān)系的其它量的測(cè)量方法。

間接測(cè)量法是指先通過(guò)測(cè)量與被測(cè)量有函數(shù)關(guān)系的其他量，然后通過(guò)函數(shù)運(yùn)算才得到被測(cè)量值的測(cè)量方法。第十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2．直接比較測(cè)量和間接比較測(cè)量測(cè)量方法

測(cè)量方法和測(cè)量器具

直接比較測(cè)量法是將被測(cè)量直接和已知的同種量進(jìn)行比較，從而得到被測(cè)量的量值。

間接比較測(cè)量法是利用儀器把原始形態(tài)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成與之保持已知函數(shù)關(guān)系的另一種量的測(cè)量。第十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日3．接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量測(cè)量方法

測(cè)量方法和測(cè)量器具

接觸測(cè)量：測(cè)頭和被測(cè)物體產(chǎn)生機(jī)械接觸。非接觸測(cè)量：測(cè)頭和被測(cè)物體不產(chǎn)生機(jī)械接觸。第十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4．等精度測(cè)量和不等精度測(cè)量測(cè)量方法

測(cè)量方法和測(cè)量器具

等精度測(cè)量：是指在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)量精度的全部因素或條件不變的測(cè)量。

不等精度測(cè)量：是指在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)量精度的因素或條件發(fā)生變化或部分變化的測(cè)量。

第十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1．測(cè)量器具的分類(lèi)測(cè)量器具及有關(guān)術(shù)語(yǔ)

測(cè)量方法和測(cè)量器具

傳感器：是指能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按一定的規(guī)律將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器具。

測(cè)量變換器：是指能提供與輸入量給定關(guān)系的輸出量的測(cè)量器具。當(dāng)測(cè)量變換器的輸入量為被測(cè)量時(shí)，該測(cè)量變換器就是傳感器

檢測(cè)器：是指用于指示某種特定量的存在而不必提供量值的器具。

第十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2．與測(cè)量器具有關(guān)的術(shù)語(yǔ)測(cè)量器具及有關(guān)術(shù)語(yǔ)

測(cè)量方法和測(cè)量器具

示值：是測(cè)量器具指示的被測(cè)量的量值。示值誤差：是測(cè)量器具的示值與真值之差。一般來(lái)說(shuō)，示值誤差越小，計(jì)量器具的精確度就越高。標(biāo)稱(chēng)范圍：也稱(chēng)示值范圍，是測(cè)量器具能顯示或指示的最低值到最高值的范圍。例如溫度計(jì)的標(biāo)尺的起點(diǎn)示值為－34，終點(diǎn)示值為+44，則其標(biāo)稱(chēng)范圍為－34～+44。第二十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2．與測(cè)量器具有關(guān)的術(shù)語(yǔ)測(cè)量器具及有關(guān)術(shù)語(yǔ)

測(cè)量方法和測(cè)量器具

量程：是標(biāo)稱(chēng)范圍的上下限之差的模。標(biāo)稱(chēng)范圍為－34～+44的溫度計(jì)的量程就是78。測(cè)量范圍：在測(cè)量器具的誤差處于允許極限內(nèi)的情況下，測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的范圍。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量范圍比標(biāo)稱(chēng)范圍要小。準(zhǔn)確度等級(jí)：是用來(lái)表示測(cè)量器具測(cè)量準(zhǔn)確度的等級(jí)或級(jí)別。第二十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

－測(cè)量誤差－測(cè)量結(jié)果－被測(cè)量的真值約定真值：是指充分接近真值、可以代替真值使用的量值。

被測(cè)量的實(shí)際值修正過(guò)的測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值

第二十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日考考你用直尺測(cè)量某一物體的長(zhǎng)度，下面哪個(gè)讀數(shù)是正確的？(單位：mm)A）9B）9.1C）9.11D）9.111用分辨率為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量某一物體的長(zhǎng)度，下面哪個(gè)讀數(shù)是正確的？(單位：mm)A）13.13B）13.14C）13.15D）9.150測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日刻劃式附表式數(shù)顯式測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第二十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的定義

測(cè)量誤差

第三十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的分類(lèi)測(cè)量誤差

1．根據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)特征分

系統(tǒng)誤差：在對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，如果測(cè)量誤差按一定的規(guī)律變化或保持為一個(gè)常數(shù)。隨機(jī)誤差：在對(duì)某量進(jìn)行多次測(cè)量的過(guò)程中，其測(cè)量誤差的大小和符號(hào)以不可預(yù)知的方式變化著，則稱(chēng)此類(lèi)誤差為隨機(jī)誤差。粗大誤差：是一種明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期誤差范圍的測(cè)量誤差，是由于某種不正常的原因造成的。第三十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的分類(lèi)測(cè)量誤差

2．根據(jù)誤差的產(chǎn)生原因分

器具誤差：是由測(cè)量器具本身存在的缺陷而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。

方法誤差：是由于測(cè)量方法不完善而引起的測(cè)量誤差。

調(diào)整誤差：是由于測(cè)量前未能將測(cè)量器具和被測(cè)對(duì)象調(diào)整到正確位置和狀態(tài)所引起的測(cè)量誤差。觀(guān)測(cè)誤差：是由于測(cè)量過(guò)程中觀(guān)測(cè)者主觀(guān)判斷不當(dāng)所引起的測(cè)量誤差。環(huán)境誤差：是由于測(cè)量過(guò)程中環(huán)境狀態(tài)變化所引起的測(cè)量誤差。第三十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的分類(lèi)測(cè)量誤差

3．根據(jù)誤差的表示方法分它與被測(cè)量具有相同的量綱和單位。

絕對(duì)誤差：無(wú)量綱量，其值描述了誤差與真值的比值大小。

相對(duì)誤差：第三十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的分類(lèi)測(cè)量誤差

例1.1設(shè)真值測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差=相對(duì)誤差≈第三十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的分類(lèi)測(cè)量誤差

3．根據(jù)誤差的表示方法分引用值:一般是指測(cè)量器具的標(biāo)稱(chēng)范圍的最高值或量程。例如，某溫度計(jì)的標(biāo)稱(chēng)范圍-30~60℃，其量程為90℃

，引用值為60℃

。精確度等級(jí):常將最大引用誤差去掉百分號(hào)之后的數(shù)值的絕對(duì)值。例如，如果某個(gè)測(cè)量器具的最大引用誤差為1.5%，則其精確度等級(jí)為1.5級(jí)。

引用誤差：第三十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的分類(lèi)測(cè)量誤差

例1.2測(cè)量范圍為0~150V的0.5級(jí)電壓表，經(jīng)更高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)，在示值為100.0V時(shí)，測(cè)得實(shí)際電壓為99.1V，問(wèn)該電壓表是否合格？絕對(duì)誤差引用誤差最大引用誤差為0.5％

第三十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量結(jié)果的可信程度

測(cè)量誤差

1．測(cè)量精密度測(cè)量精密度描述了測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度，反映了在一定條件下進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)所得結(jié)果彼此符合的程度。隨機(jī)誤差越小，測(cè)量結(jié)果分布越密集，測(cè)量的精密度也就越高。第三十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量結(jié)果的可信程度

測(cè)量誤差

2．測(cè)量正確度測(cè)量正確度描述了測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度，是在規(guī)定條件下測(cè)量結(jié)果中所有系統(tǒng)誤差的綜合反映。系統(tǒng)誤差越小，測(cè)量的正確度也就越高。

第三十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量結(jié)果的可信程度

測(cè)量誤差

3．測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度描述了測(cè)量結(jié)果和被測(cè)量真值之間的一致程度，是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合反映，也可稱(chēng)為測(cè)量精確度或測(cè)量精度。測(cè)量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差越小，說(shuō)明了測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間的誤差越小，測(cè)量結(jié)果也就越準(zhǔn)確。第三十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量結(jié)果的可信程度

測(cè)量誤差

4．測(cè)量不確定度測(cè)量不確定度描述了測(cè)量結(jié)果的可信賴(lài)程度，是對(duì)被測(cè)量真值所處量值范圍的評(píng)定。不確定度越小，測(cè)量結(jié)果的可信度越高，其使用價(jià)值越高。只有指出測(cè)量結(jié)果的不確定度后，測(cè)量結(jié)果才有意義。表示測(cè)量結(jié)果時(shí)，不僅要給出被測(cè)量的量值，還應(yīng)給出該量值的不確定度。

第四十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的傳遞

測(cè)量誤差

間接測(cè)量中，研究各直接測(cè)量量的誤差即局部誤差(或稱(chēng)分項(xiàng)誤差)與間接測(cè)量量的總誤差(又稱(chēng)函數(shù)誤差)之間相互關(guān)系的問(wèn)題，稱(chēng)為誤差的傳遞。第四十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1．間接測(cè)量量的平均值的計(jì)算測(cè)量誤差的傳遞

測(cè)量誤差

y-間接測(cè)量量x1,x2,x3,…,xm-各直接測(cè)量量

-各直接測(cè)量量算術(shù)平均值

-間接測(cè)量量算術(shù)平均值

第四十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2．間接測(cè)量的絕對(duì)誤差傳遞測(cè)量誤差的傳遞

測(cè)量誤差

－稱(chēng)為誤差傳遞系數(shù)

第四十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量誤差的傳遞

測(cè)量誤差

例1.3：采用伏安法測(cè)一電阻器件的電阻，電壓表讀數(shù)為50V，絕對(duì)誤差為0.6V，電流表讀數(shù)為100mA，絕對(duì)誤差為1mA，求該器件的電阻值及絕對(duì)誤差第四十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日3．間接測(cè)量的相對(duì)誤差傳遞測(cè)量誤差的傳遞

測(cè)量誤差

第四十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4．間接測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差的傳遞測(cè)量誤差的傳遞

測(cè)量誤差

第四十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日處理和統(tǒng)計(jì)分析

表達(dá)方式

1.測(cè)量數(shù)據(jù)的處理由于測(cè)量數(shù)據(jù)分布情況復(fù)雜，應(yīng)該經(jīng)過(guò)消除系統(tǒng)誤差、正態(tài)性檢驗(yàn)和剔除粗大誤差這三項(xiàng)處理之后，測(cè)量數(shù)據(jù)才能作進(jìn)一步的處理。