第3章-測量技術(shù)基礎(chǔ)

1、測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)第第3章章互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)第第2節(jié)節(jié) 測量器具與測量方法分類及常用術(shù)語測量器具與測量方法分類及常用術(shù)語 第第3節(jié)節(jié) 測量誤差與數(shù)據(jù)處理測量誤差與數(shù)據(jù)處理 第第4節(jié)節(jié) 測量誤差產(chǎn)生的原因及測量的基本原則測量誤差產(chǎn)生的原因及測量的基本原則 第第1節(jié)節(jié) 概述概述互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)第第1節(jié)節(jié) 概概 述述計(jì)量單位計(jì)量單位測量值測量值被測量值被測量值ELQ 就是將被測的量與具有確定計(jì)量單位的就是將被測的量與具有確定計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測量的量值標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測量的量值的操作過程。的操作過程。1. 技術(shù)測量概念

2、技術(shù)測量概念 (1) 檢驗(yàn)檢驗(yàn)(2) 測量測量以確定量值為目的的一組操作以確定量值為目的的一組操作 指判斷被測量是否在規(guī)定范圍內(nèi)的過程，指判斷被測量是否在規(guī)定范圍內(nèi)的過程，它不要求得到被測量的具體數(shù)值。它不要求得到被測量的具體數(shù)值?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)(3) 測試測試 是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量。是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量。 它具有它具有探索性探索性、研究性研究性和和試驗(yàn)性試驗(yàn)性的特點(diǎn)，的特點(diǎn)，是測量和計(jì)量的前期工作。當(dāng)測量方法、是測量和計(jì)量的前期工作。當(dāng)測量方法、測量條件及測量設(shè)備都成熟時(shí)就可轉(zhuǎn)化為測量條件及測量設(shè)備都成熟時(shí)就可轉(zhuǎn)化為測量或計(jì)量測量或計(jì)量 。 (4) 計(jì)量與計(jì)量學(xué)計(jì)量

3、與計(jì)量學(xué) 計(jì)量計(jì)量是實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。是實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。 計(jì)量學(xué)計(jì)量學(xué)是關(guān)于測量的科學(xué)。是關(guān)于測量的科學(xué)。 計(jì)量學(xué)研究測量、保證量值統(tǒng)一和準(zhǔn)確，是計(jì)量學(xué)研究測量、保證量值統(tǒng)一和準(zhǔn)確，是基礎(chǔ)科學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)，也是，也是應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用科學(xué)、先導(dǎo)科學(xué)先導(dǎo)科學(xué)。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)量的分類：計(jì)量的分類：科學(xué)計(jì)量、工程計(jì)量、法制計(jì)量科學(xué)計(jì)量、工程計(jì)量、法制計(jì)量計(jì)量的特點(diǎn)：計(jì)量的特點(diǎn)：準(zhǔn)確性、一致性、溯源性、法制性準(zhǔn)確性、一致性、溯源性、法制性互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)Traceability 通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的通過一條具有規(guī)

4、定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參比較鏈，使測量結(jié)果或測量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常是與國家測量標(biāo)準(zhǔn)或國際測量標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系考標(biāo)準(zhǔn)，通常是與國家測量標(biāo)準(zhǔn)或國際測量標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。起來的特性?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)(5) 計(jì)量檢定計(jì)量檢定 指查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，指查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書。它包括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書。 計(jì)量檢定具有計(jì)量檢定具有法制性法制性，其對象是法制管理范圍內(nèi)，其對象是法制管理范圍內(nèi)的計(jì)量器具。計(jì)量檢定是進(jìn)行的計(jì)量器具。計(jì)量檢定是進(jìn)行量值傳遞（或

5、量值量值傳遞（或量值溯源）保證量值統(tǒng)一和準(zhǔn)確可靠的重要措施溯源）保證量值統(tǒng)一和準(zhǔn)確可靠的重要措施 。2. 測量過程測量過程測量對象測量對象:計(jì)量單位：計(jì)量單位：在幾何量測量中，被測對象是指長度、角在幾何量測量中，被測對象是指長度、角度、表面粗糙度、形狀與位置誤差等。度、表面粗糙度、形狀與位置誤差等。測量方法：測量方法：用以度量同類量值的標(biāo)準(zhǔn)量。我國規(guī)定的用以度量同類量值的標(biāo)準(zhǔn)量。我國規(guī)定的法定計(jì)量單位中，長度單位為米（法定計(jì)量單位中，長度單位為米（m),角度單位為角度單位為 弧度（弧度（rad) 以及以及 度度()、 分分( )、 秒秒( )指測量原理、測量器具和測量條件的總和。指測量原理、測

6、量器具和測量條件的總和。測量精度：測量精度： 指測量結(jié)果與真值一致的程度。指測量結(jié)果與真值一致的程度。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)3. 尺寸傳遞尺寸傳遞(1) 長度量值傳遞系統(tǒng)長度量值傳遞系統(tǒng)量值傳遞是量值傳遞是“將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器具），并依次逐級傳遞到工作計(jì)量器具上，以（器具），并依次逐級傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測對象的量值準(zhǔn)確一致的方式保證被測對象的量值準(zhǔn)確一致的方式”。兩個(gè)平行的系統(tǒng)：兩個(gè)平行的系統(tǒng)： 端面量具（量塊）端面量具（量塊）

7、刻線量具（線紋尺）刻線量具（線紋尺）（應(yīng)用較廣）（應(yīng)用較廣）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)工作譜線Kr、He-Ne、Hg等基 準(zhǔn) 譜 線基準(zhǔn)米尺一等量塊一等線紋尺激光比長儀比較測量法二等量塊激光量塊干涉儀等接觸干涉儀等比較測量法接觸干涉儀、測長機(jī)等三等量塊二等線紋尺接觸干涉儀、測長機(jī)等比較測量法三等線紋尺四等量塊立式光學(xué)計(jì)、測長機(jī)等五等量塊計(jì)量器具直接測量法立式光學(xué)計(jì)、測長機(jī)等工件尺寸六等量塊計(jì)量器具工件尺寸極高精度儀器 高精度儀器刻線量具端面量具互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)全國量值傳遞系統(tǒng)示意圖全國量值傳遞系統(tǒng)示意圖互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（2）量塊（）

8、量塊（Gauge Block）量塊又稱塊規(guī)?？勺鏖L度基準(zhǔn)，檢定和校準(zhǔn)測量量塊又稱塊規(guī)?？勺鏖L度基準(zhǔn)，檢定和校準(zhǔn)測量 工具或量儀工具或量儀 ，還可精密測量，還可精密測量。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)(a)測測量量面面310輔輔助助平平板板標(biāo)標(biāo)記記測測量量面面標(biāo)標(biāo)記記側(cè)側(cè)面面?zhèn)葌?cè)面面?zhèn)葌?cè)面面(b)llC互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 1）量塊長度（）量塊長度（Length of a Ganuge Block）l 2）量塊中心長度（）量塊中心長度（Central Length of a Ganuge Block）lC 3）量塊標(biāo)稱長度（）量塊標(biāo)稱長度（Nominal Lengt

9、h of a Ganuge Block) ln 4）量塊長度變動量（）量塊長度變動量（Varation in Length of a Gauge Block）V 5）研合性）研合性(Wringing)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)lnlClminlmaxV+teteGB/T 60932001 : 量塊量塊按準(zhǔn)確度級別分為按準(zhǔn)確度級別分為 0 級、級、1 級、級、2 級和級和3 級級 0 級準(zhǔn)確度最高，級準(zhǔn)確度最高，3 級最低級最低 標(biāo)稱長度標(biāo)稱長度lnmmK級級0級級1級級2級級3級級tetvtetvtetvtetvtetv最大允許值最大允許值/mln 1010ln 2525ln 5

10、050ln 7575ln 1000.20.30.40.50.60.050.050.060.060.070.120.140.200.250.300.100.100.100.120.120.200.300.400.500.600.160.160.180.180.200.450.600.801.001.200.300.300.300.350.351.01.21.62.02.50.500.500.550.550.60標(biāo)稱長度的極限偏差標(biāo)稱長度的極限偏差te; 長度變動量最大允許值長度變動量最大允許值tv 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)JJG 1462003: 以以量塊長度的測量不確定度量塊長

11、度的測量不確定度，將其分為，將其分為1等等5等等標(biāo)稱長度標(biāo)稱長度ln mm1等等2等等3等等4等等5等等測量測量不確不確定度定度長度長度變變 動動量量測量測量不確不確定度定度長度長度變變 動動量量測量測量不確不確定度定度長度長度變變 動量動量測量測量不確不確定度定度長度長度變變 動動量量測量測量不確不確定度定度長度長度變變 動動量量最大允許值最大允許值mln1010ln2525ln5050ln7575ln1000.0220.0250.0300.0350.0400.050.050.060.060.070.060.070.080.090.100.100.100.100.120.120.110.12

12、0.150.180.200.160.160.180.180.200.220.250.300.350.400.300.300.300.350.350.60.60.80.91.00.50.50.550.550.6互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，數(shù)，一般不超過一般不超過4塊塊。 36.745 1.005 第一塊量塊第一塊量塊 35.74 1.24 第二塊量塊第二塊量塊 34.5 4.5 第三塊量塊第三塊量塊 30.0 第四塊量塊第四塊量塊要求：要求：從從83塊一套的量塊塊一套的量塊中選取尺寸為中

13、選取尺寸為36.745mm的量塊組的量塊組 從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，每選一塊至從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)第第 2 節(jié)節(jié) 測量器具與測量方法的分類及常用術(shù)語測量器具與測量方法的分類及常用術(shù)語 1. 測量器具的分類測量器具的分類 （1）標(biāo)準(zhǔn)測量器具）標(biāo)準(zhǔn)測量器具指測量時(shí)體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量的測量器具。指測量時(shí)體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量的測量器具。如：如：量塊、直角尺、各種曲線樣板和標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)等。量塊、直角尺、各種曲線樣板和標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)等。 （2）通用測量器具）通用測量器具通用性強(qiáng)，可測量某一范圍內(nèi)的任一尺寸通用

14、性強(qiáng)，可測量某一范圍內(nèi)的任一尺寸(或其它幾或其它幾何量何量)，并能獲得具體讀數(shù)值的測量器具。，并能獲得具體讀數(shù)值的測量器具。 如：如：固定刻線量具固定刻線量具 ；游標(biāo)量具；游標(biāo)量具 ； 螺旋副式量儀螺旋副式量儀 ； 機(jī)械式量儀機(jī)械式量儀 ； 光學(xué)式量儀光學(xué)式量儀 ；氣動式量儀；氣動式量儀 ； 電動式量儀電動式量儀 ； 光電式量儀光電式量儀 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（3）專用測量器具）專用測量器具 指專門用來測量某種特定參數(shù)的測量器具。指專門用來測量某種特定參數(shù)的測量器具。 如：如：圓度儀、漸開線檢查儀、絲杠檢查儀、圓度儀、漸開線檢查儀、絲杠檢查儀、 極限量規(guī)等。極限量規(guī)等。 （

15、4）檢驗(yàn)夾具）檢驗(yàn)夾具 指與量具、量儀和定位元件等組合的一種專用的檢指與量具、量儀和定位元件等組合的一種專用的檢驗(yàn)工具。驗(yàn)工具。 配合各種比較儀，能檢驗(yàn)更多更復(fù)雜的參數(shù)。配合各種比較儀，能檢驗(yàn)更多更復(fù)雜的參數(shù)。 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)2. 測量方法的分類測量方法的分類（1）直接測量與間接測量）直接測量與間接測量直接測量直接測量：所測值就是被測量：所測值就是被測量游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺被測件被測件互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)間接測量間接測量：測量有關(guān)量，并通過一定的函數(shù)關(guān)系，：測量有關(guān)量，并通過一定的函數(shù)關(guān)系， 求得被測量的量值。求得被測量的量值。LHR互換性與測量技術(shù)基

16、礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)282HHLR （2）絕對測量與相對測量）絕對測量與相對測量 絕對測量絕對測量：從計(jì)量器具標(biāo)尺上直接讀出被測量的整個(gè)：從計(jì)量器具標(biāo)尺上直接讀出被測量的整個(gè) 數(shù)值。數(shù)值。 相對測量相對測量：計(jì)量器具標(biāo)尺上指示的值是被測量相對于：計(jì)量器具標(biāo)尺上指示的值是被測量相對于 標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值。標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值。標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值被測件被測件調(diào)零調(diào)零偏差值偏差值互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（3）綜合測量與單項(xiàng)測量）綜合測量與單項(xiàng)測量綜合測量綜合測量：同時(shí)測量零件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，從而：同時(shí)測量零件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，從而 綜合評定零件是否合格。綜合評定零件是否合格。單項(xiàng)測量單項(xiàng)測量：分

17、別測量零件的各個(gè)參數(shù)。：分別測量零件的各個(gè)參數(shù)?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)“三針法三針法”測量外螺紋單一中經(jīng)測量外螺紋單一中經(jīng)外螺紋的檢驗(yàn)外螺紋的檢驗(yàn)內(nèi)內(nèi)螺紋的檢驗(yàn)螺紋的檢驗(yàn)（4）接觸測量與非接觸測量）接觸測量與非接觸測量接觸測量接觸測量：儀器的測量頭與測量零件表面接觸，并有：儀器的測量頭與測量零件表面接觸，并有 機(jī)械作用力存在。機(jī)械作用力存在。被測表面被測表面杠桿測頭軸線杠桿測頭軸線測量線測量線非接觸測量非接觸測量：儀器的測量頭與被測量零件表面不接觸，：儀器的測量頭與被測量零件表面不接觸， 沒有機(jī)械作用力存在。沒有機(jī)械作用力存在?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（5）離

18、線測量與在線測量）離線測量與在線測量離線測量離線測量：零件加工后進(jìn)行的測量；：零件加工后進(jìn)行的測量；在線測量在線測量：零件在加工過程中進(jìn)行的測量。：零件在加工過程中進(jìn)行的測量。反饋反饋互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) （6）靜態(tài)測量與動態(tài)測量）靜態(tài)測量與動態(tài)測量靜態(tài)測量靜態(tài)測量：測量時(shí)，被測表面與測量頭：測量時(shí)，被測表面與測量頭 相對靜止相對靜止動態(tài)測量動態(tài)測量：測量時(shí)，被測表面與測量頭有：測量時(shí)，被測表面與測量頭有 相對運(yùn)動相對運(yùn)動， 它能反映被測參數(shù)的變化過程。它能反映被測參數(shù)的變化過程?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)3. 測量器具與測量方法的常用術(shù)語測量器具與測量方法的

19、常用術(shù)語（1）刻度間距）刻度間距(a)：計(jì)量器具刻度標(biāo)尺或度盤上兩相鄰：計(jì)量器具刻度標(biāo)尺或度盤上兩相鄰 刻線中心線間的距離?？叹€中心線間的距離。 為了便于讀數(shù)，刻度間距一般為為了便于讀數(shù)，刻度間距一般為12.5 mm互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)刻度間距刻度間距儀器標(biāo)尺儀器標(biāo)尺+_（2）分度值）分度值( i )：計(jì)量器具標(biāo)尺上每刻線間距所代表的：計(jì)量器具標(biāo)尺上每刻線間距所代表的 量值。量值。 一般長度計(jì)量器具的分度值有一般長度計(jì)量器具的分度值有0.1、0.01、0.001、0.0005 儀器標(biāo)尺儀器標(biāo)尺刻度間距刻度間距刻度值刻度值m_+互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（3）測

20、量范圍：在允許的誤差極限內(nèi)，計(jì)量器具所能）測量范圍：在允許的誤差極限內(nèi)，計(jì)量器具所能 測量的工件大小。測量的工件大小。 測量范圍測量范圍工件尺寸工件尺寸 儀器測量范圍儀器測量范圍（0180）mm儀器標(biāo)尺儀器標(biāo)尺_(dá)+互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（4）示值范圍：測量器具標(biāo)尺上能顯示的最低值到最高）示值范圍：測量器具標(biāo)尺上能顯示的最低值到最高 值的范圍。值的范圍。 示值范圍示值范圍工件公差工件公差儀器標(biāo)尺儀器標(biāo)尺m_+示值范圍示值范圍互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)（5 ）示值誤差）示值誤差(i) ：計(jì)量器具示值減去被測量的真值所：計(jì)量器具示值減去被測量的真值所 得的差值。即得的

21、差值。即i = Li -Lg（6 ）修正量）修正量( )：為消除系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到測量：為消除系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到測量 結(jié)果上的值。結(jié)果上的值。= -i ，修正后得修正后得 Lg = Li + （7 ）示值的變動性：在相同的測量條件下，對同一被測）示值的變動性：在相同的測量條件下，對同一被測 量進(jìn)行多次測量時(shí)，所測值的最大差異。量進(jìn)行多次測量時(shí)，所測值的最大差異。（8 ）靈敏度）靈敏度: 計(jì)量器具指針對被測量變化的反映能力。計(jì)量器具指針對被測量變化的反映能力。 S= L / X 放大比放大比 K=a/I （9 ）不確定度不確定度：由于測量誤差的存在而對被測量值不能：由于測量誤差的存在而對

22、被測量值不能 肯定的程度。肯定的程度。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 測量不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的、表征合理地賦予被測測量不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的、表征合理地賦予被測量值分散性的參數(shù)。主要包含以下三個(gè)含義：量值分散性的參數(shù)。主要包含以下三個(gè)含義： （ l）該參數(shù)是一個(gè)分散性參數(shù)，是可以定量表示測量結(jié)果的）該參數(shù)是一個(gè)分散性參數(shù)，是可以定量表示測量結(jié)果的 指標(biāo)，它可以是標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，也可以是某置信水平下指標(biāo)，它可以是標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，也可以是某置信水平下 的區(qū)間半寬。的區(qū)間半寬。（2）該參數(shù)一般由若干分量組成，稱為不確定度分量。）該參數(shù)一般由若干分量組成，稱為不確定度分量。A 類評

23、定的分量是依據(jù)一系列測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布獲得的類評定的分量是依據(jù)一系列測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布獲得的 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。 B 類評定的分量是基于經(jīng)驗(yàn)或其他信息假定的概率分布給類評定的分量是基于經(jīng)驗(yàn)或其他信息假定的概率分布給 出的標(biāo)準(zhǔn)差。出的標(biāo)準(zhǔn)差。 （3）該參數(shù)用于完整表征測量結(jié)果，應(yīng)包括對被測量的最佳）該參數(shù)用于完整表征測量結(jié)果，應(yīng)包括對被測量的最佳 估計(jì)和分散性參數(shù)兩部分。分散性部分應(yīng)包含所有的不估計(jì)和分散性參數(shù)兩部分。分散性部分應(yīng)包含所有的不 確定度分量。確定度分量?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 不確定度與誤差是兩個(gè)不同的概念，兩者既有區(qū)別不確定度與誤差是兩個(gè)不同的概念，兩者既

24、有區(qū)別又有聯(lián)系。區(qū)別主要是：又有聯(lián)系。區(qū)別主要是：（1）誤差用于修正測量結(jié)果，不確定度用于表征被）誤差用于修正測量結(jié)果，不確定度用于表征被 測量之值的分散性；測量之值的分散性；（2）誤差為帶有正號或負(fù)號的量值，不確定度為無）誤差為帶有正號或負(fù)號的量值，不確定度為無 符號的參數(shù)；符號的參數(shù)；（3）不確定度的大小決定了測量結(jié)果的使用價(jià)值，）不確定度的大小決定了測量結(jié)果的使用價(jià)值， 而誤差主要是用于對誤差源的分析方面。而誤差主要是用于對誤差源的分析方面?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)第第3節(jié)節(jié) 測量誤差與數(shù)據(jù)處理測量誤差與數(shù)據(jù)處理 1. 測量誤差的基本概念測量誤差的基本概念 測量結(jié)果與被測

25、量真值之差稱為測量誤差。測量結(jié)果與被測量真值之差稱為測量誤差。 Ll 絕對誤差：絕對誤差：l-測得結(jié)果；測得結(jié)果； L-真值真值-測量結(jié)果相對其真值的偏離程度測量結(jié)果相對其真值的偏離程度 相對誤差：相對誤差：%100%100lLLLlr產(chǎn)生測量誤差的原因：產(chǎn)生測量誤差的原因：測量器具、基準(zhǔn)件誤差、測量方法、測量器具、基準(zhǔn)件誤差、測量方法、調(diào)整誤差、環(huán)境誤差、測量力誤差及人為誤差等。調(diào)整誤差、環(huán)境誤差、測量力誤差及人為誤差等。 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 (Systematic Error) 在重復(fù)性條件下對同一被測量進(jìn)行無限多次測量，在重復(fù)性條件下對同一被測量進(jìn)行

26、無限多次測量，所得結(jié)果的所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差平均值與被測量的真值之差。 定值系統(tǒng)誤差、變值系統(tǒng)誤差；定值系統(tǒng)誤差、變值系統(tǒng)誤差； 隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差 (Random Error) 測量結(jié)果與測量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的無限多次測量所得結(jié)果的平均值之差平均值之差。 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)2. 測量精度測量精度測量精度是與測量誤差相對的概念。測量誤差小，測量精度是與測量誤差相對的概念。測量誤差小，則測量精度高；反之測量誤差大，則測量精度低。則測量精度高；反之測量誤差大，則測量精度低。 籠統(tǒng)的精度概念不

27、能反映測量或加工過程中系籠統(tǒng)的精度概念不能反映測量或加工過程中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的差異，因此須對二者及它們統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的差異，因此須對二者及它們的綜合影響提出相應(yīng)的概念。的綜合影響提出相應(yīng)的概念。 精密度精密度 正確度正確度 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)精密度精密度: 表示測量結(jié)果隨機(jī)分散的特性；表示測量結(jié)果隨機(jī)分散的特性；正確度正確度: 表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度；表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度；準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度: 是測量的精密與正確程度的綜合反映，是測量的精密與正確程度的綜合反映， 即測量結(jié)果與真值的一致程度。即測量結(jié)果與真值的一致程度。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)

28、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)c）b）a）（Precision）(Correctness)(Accuracy)GB/T 6379.1-2004 測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度正確度與精密度) 第第1部分：部分： 總則與定義總則與定義(trueness)Wang chenggangPanasonic China內(nèi)徑測量爪：用來測量孔的內(nèi)徑、槽的寬度等尺寸（2.3）游標(biāo)卡尺的工作原理及用途游標(biāo)卡尺的工作原理及用途外徑測量爪：用來測量工件的外徑、厚度、高度等尺寸深度尺：用來測量孔、臺階高度、深度尺寸20 原理：通過往復(fù)移動游標(biāo)尺,從主尺與游標(biāo)尺刻度讀取測量面之間的距離(包括外部尺

29、寸、內(nèi)部尺寸、深度尺寸）Wang chenggangPanasonic China(2.4)(2.4)游標(biāo)卡尺測量精度的應(yīng)用范圍：游標(biāo)卡尺測量精度的應(yīng)用范圍：計(jì)測器使用遵循的原則：計(jì)測器的精度比被物測的精度高510倍（一般情況）游標(biāo)卡尺的應(yīng)用舉例工件尺寸與公差所選用游標(biāo)卡尺的規(guī)格選用游標(biāo)卡尺的精度750.1(mm)0150(mm)0.02mm180 0.3(mm)0200(mm)0.05mm21Wang chenggang（2.5）刻度原理）刻度原理Panasonic China最常用類型001ab主尺游尺a主尺刻度值b游尺刻度值ni游尺刻線數(shù)游標(biāo)分度值刻度原理:主尺游尺分度值特點(diǎn)刻度間隔(a

30、)mm刻度間隔(b)mm = (a-b)mm10.90.1把10mm分成9等分=0.9mm10.950.05把19mm分成20等分=0.95mm10.980.02把49mm分成50等分=0.95mmi當(dāng)主尺（N一1）格的長度正好等于游標(biāo)N格時(shí)，游標(biāo)的分度值I為主尺每格的寬度與游標(biāo)尺每格的寬度之差。即I=a-b i23Wang chenggangPanasonic China2mmab1.95mm主尺游尺a主尺刻度值b游尺刻度值ni游尺刻線數(shù)游標(biāo)分度值當(dāng)主尺（2N一1）格的長度正好等于游標(biāo)N格時(shí)，游標(biāo)的分度值 為主尺2格的寬度與游標(biāo)尺1格的完之差。即I=2a-b 主尺游尺分度值特點(diǎn)刻度間隔(a)

31、mm刻度間隔(b)mm = (2a-b)mm11.90.1把19mm分成10等分=1.9mm11.950.05把39mm分成20等分=1.95mmi 刻度原理:i 24Wang chenggangPanasonic China（2.6）游標(biāo)讀數(shù)原理）游標(biāo)讀數(shù)原理001I=a-b=1mm - 0.98mm = 0.02mm（讀取刻度間隔）0.98mm1mmab設(shè)主尺的每格寬度為a,游尺的每格寬度為b,I為分度值,n為游標(biāo)的刻線格數(shù)。當(dāng)主尺（N一一1）格的長度正好等于游標(biāo)N格時(shí)，游標(biāo)的分度值I為主尺每格的寬度與游標(biāo)尺每格的寬度之差。即I=a-b 0123450145623078949mm50格格把

32、49mm，50等分，每等分是0.98mm主尺游尺25Wang chenggangPanasonic China012345050752539mm20格格0o o1設(shè)主尺的每格寬度為a,游尺的每格寬度為b,I為分度值,n為游標(biāo)的刻線格數(shù)。當(dāng)主尺（2N一1）格的長度正好等于游標(biāo)N格時(shí)，游標(biāo)的分度值I為主尺2格的寬度與游標(biāo)尺1格的完之差。即I=2a-b 2mmab1.95mmI=2a-b=2*1mm 1.95mm = 0.05mm把39mm，20等分，每等分是1.95mm主尺游尺26Wang chenggang（2.7）讀數(shù)方法）讀數(shù)方法(例例) 先讀取通過游標(biāo)尺刻度上“0”刻度線對上左邊的主尺整數(shù)

33、刻度值（即主尺刻度值）；再找到游標(biāo)尺和主尺刻度重合的刻度線，數(shù)刻度線左邊的游標(biāo)尺刻度格數(shù)，用格數(shù)乘卡尺的分度值，即為游標(biāo)尺刻度值；將主尺刻度值加上游標(biāo)尺刻度值，即為測量值。012345014562307896mm17格170.02mm0.34mm主尺刻度值 6.0mm游標(biāo)尺刻度值 0.34mm測量值 6.34mm0.02mmPanasonic China主尺刻線游尺刻線主尺刻度值 5.0mm游標(biāo)尺刻度值 0.90mm測量值 5.90mm01020304050012345678090.05mm5mm180.05mm0.90mm2718格Wang chenggangPanasonic China

34、規(guī)格（外徑千分尺)025mm 2550mm 5075mm 75100mm 三、外徑千分尺（3.1）規(guī)格及種類）規(guī)格及種類28外徑千分尺:用來測量外徑與形位誤差公法線千分尺:用來測量外合齒輪的公法線長度數(shù)顯千分尺:用來測量外徑與形位誤差,讀數(shù)方便 種類 Wang chenggang三、外徑千分尺測桿固定套筒微分套筒測力裝置套筒刻度基準(zhǔn)線鎖緊裝置尺架測砧微分套筒刻度（3.2）外觀結(jié)構(gòu)）外觀結(jié)構(gòu)Panasonic China29Wang chenggang（3.3）工作原理）工作原理 通過螺旋傳動，將被測尺寸轉(zhuǎn)換為絲桿的軸向位移和微分套筒的圓周位移，從固定套筒刻度和微分套筒刻度上讀取測量頭和測桿測量

35、面間的距離。測桿測量尺寸讀取數(shù)據(jù)Panasonic ChinaPanasonic China31Wang chenggang刻度： 固定套筒最小刻度間隔：1格 = 0.5mm 微分套筒最小刻度間隔：1格 = 0.01mm（微分套筒旋轉(zhuǎn)一周，測桿軸向位移為0.5mm，即：固定套筒刻度1格）（3.4）刻度原理）刻度原理1mm0.5mm1mm050.01mm4550Panasonic China32Wang chenggang（3.5）讀數(shù)方法）讀數(shù)方法 以微分套筒的基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)讀取左邊固定套筒刻度值，再以固定套筒基準(zhǔn)線讀取微分套筒刻度線上與基準(zhǔn)線對齊的刻度，即為微分套筒刻度值，將固定套筒刻度值與微

36、分套筒刻度值相加，即為測量值。6.0mm45格0.01mm0.450mm4004505套筒刻度值 6.0mm微分套筒刻度值 0.450mm 測量值 6.450mmPanasonic China33Wang chenggangPanasonic China四、內(nèi)徑千分尺（4.1）外觀結(jié)構(gòu)和工作原理尺架測頭 工作原理: 通過螺旋傳動，將被測尺寸轉(zhuǎn)換為絲桿的軸向位移和微分套筒的圓周位移，從固定套筒刻度和微分套筒刻度上讀取測量頭和測桿測量面間的距離。34測力裝置微分筒固定套筒Wang chenggangPanasonic China刻度： 固定套筒最小刻度間隔：1格 = 0.5mm 微分套筒最小刻度間

37、隔：1格 = 0.005mm（微分套筒旋轉(zhuǎn)一周，測桿軸向位移為0.5mm，即：固定套筒刻度1格）（4.2）刻度原理）刻度原理1mm0.5mm1mm1050.005mm545035Wang chenggang 以微分套筒的基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)讀取左邊固定套筒毫米數(shù)和半毫米數(shù)，再以固定套筒基準(zhǔn)線讀取微分套筒刻度線上與基準(zhǔn)線對齊的刻度，即為微分套筒刻度值，將固定套筒刻度值與微分套筒刻度值相加，即為測量值。3. 5mm=0.350mm套筒刻度值 3.5mm微分套筒刻度值 0.350mm 測量值 3.850mm（4.3）讀數(shù)方法）讀數(shù)方法Panasonic China70格 0.005mm40303510536

38、百分比較儀、千分比較儀百分比較儀、千分比較儀互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)百分表、千分表百分表、千分表互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)Wang chenggang五、百分表（5.1）外觀結(jié)構(gòu)）外觀結(jié)構(gòu)短指針大刻度盤外殼保護(hù)帽軸桿測桿測頭限位指針限位螺釘長指針小刻度盤Panasonic China37Wang chenggang（5.2）工作原理）工作原理 通過測桿上齒條與齒輪的傳動配合，將測桿的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成指針的角度偏移，根據(jù)指針偏移的角度，從刻度盤上讀取測量值。Panasonic China38Wang chenggang（5.3）刻度原理）刻度原理刻度： 大刻度盤最小刻

39、度間隔：1格 = 0.01mm 小刻度盤最小刻度間隔：1格 = 1.0mm（長指針旋轉(zhuǎn)一周，短指針旋轉(zhuǎn)一格，即：1mm）0.01mm1.0mmPanasonic China39Wang chenggang（5.4）測量及讀數(shù)方法）測量及讀數(shù)方法 絕對測量法 以基準(zhǔn)平面為基點(diǎn)，測量物體的實(shí)際尺寸，從刻度盤上直接讀取測量值。0步驟1、 將百分表固定在表座上使測桿受力，調(diào)整表筐使指針與“0”刻度線對齊。（如圖）步驟2、 將被測物放入測桿下端，刻度盤指針發(fā)生偏移，從指針偏移量在刻度盤上讀取測量值。（如圖）即： 4格0.01mm/格0.04mm0Panasonic China40Wang chengga

40、ng 相對測量法(工件比基準(zhǔn)大) 將已知尺寸的基準(zhǔn)規(guī)放入測量頭下端，設(shè)定基準(zhǔn)刻度“A”再將被測物放入測量頭下端讀取數(shù)值“B”，測量值C=“A+B”。0步驟1、 將百分表固定在表座上，將基準(zhǔn)規(guī)放入測頭下端使測桿受力，調(diào)整表筐使指針與“0”刻度線對齊。（如圖）步驟2、 將被測物放入測桿下端，刻度盤指針發(fā)生偏移，從指針偏移量在刻度盤上讀取測量值，將讀取的數(shù)值加上基準(zhǔn)規(guī)的尺寸，即為測量值。（如圖）即： 10mm+（4格0.01mm/格）10.04mm010.0mm(A)Panasonic China41BCWang chenggangPanasonic China 相對測量法(工件比基準(zhǔn)值小) 將已知尺寸的基準(zhǔn)規(guī)放入測量頭下端，設(shè)定基準(zhǔn)刻度“A”再將被測物放入測量頭下端讀取數(shù)值“B”，測量值