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文檔簡介
工程測試技術(shù)第一章第一頁,共五十四頁,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:基本量和導(dǎo)出量
SI基本量:長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強度邊長面積體積質(zhì)量密度=邊長×邊長=邊長×邊長×邊長=質(zhì)量÷體積第二頁,共五十四頁,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:面積:體積:質(zhì)量:密度:LL2(邊長×邊長)L3(邊長×邊長×邊長)MML-3(質(zhì)量÷體積)第三頁,共五十四頁,2022年,8月28日3.量值量和量綱量的基本概念用數(shù)值和計量單位的乘積來表示
不同的單位制,采用的計算單位是不一樣的
考考你邊長為1米的立方體的體積是多大?1米與1立方米哪個大?1英吋與25.4毫米哪個大?1立方米不同量不能比較一樣大第四頁,共五十四頁,2022年,8月28日1.SI基本單位國際單位制
量的基本概念考考你SI基本量:長度質(zhì)量時間熱力學(xué)溫度電流物質(zhì)的量發(fā)光強度SI基本單位:米千克秒開爾文安培摩爾坎德拉單位符號:mkgsKAmolcd第五頁,共五十四頁,2022年,8月28日2.SI輔助單位
國際單位制
量的基本概念量:平面角立體角單位:弧度球面角單位符號:radsr第六頁,共五十四頁,2022年,8月28日3.SI導(dǎo)出單位
國際單位制
量的基本概念基本單位和輔助單位通過相乘或相除而構(gòu)成的單位稱為導(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,共五十四頁,2022年,8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分數(shù)單位
國際單位制
量的基本概念第八頁,共五十四頁,2022年,8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分數(shù)單位
國際單位制
量的基本概念第九頁,共五十四頁,2022年,8月28日4.SI詞頭與倍數(shù)單位和分數(shù)單位
國際單位制
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,分數(shù)單位:新單位是原SI單位的分數(shù)倍dm,cm,mm,
nm,pm第十頁,共五十四頁,2022年,8月28日1.測量、計量和測試基準、標準和量值的傳遞
量的基本概念測量(Measurement):是指以確定被測對象的量值為目的而進行的一組操作。計量:是為了實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準確可靠的測量,是計量部門進行的測量。測試(Measurementandtest):是指具有試驗性質(zhì)的測量,包括測量和試驗。第十一頁,共五十四頁,2022年,8月28日2.基準基準、標準和量值的傳遞
量的基本概念基準:是用來保存、復(fù)現(xiàn)計量單位,具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達到的最高準確度的計量器具。
國家基準:是在特定計量領(lǐng)域內(nèi),用來保存和復(fù)現(xiàn)計量單位并具有最高計量特性,經(jīng)國家鑒定、批準作為統(tǒng)一全國量值最高依據(jù)的計量器具。副基準:是指通過與國家基準比對或校準來確定其量值,并經(jīng)國家鑒定、批準的計量器具。工作基準:是指通過與國家基準或副基準比對或校準來確定其量值,用以檢定計量標準的計量器具。
第十二頁,共五十四頁,2022年,8月28日3.標準基準、標準和量值的傳遞
量的基本概念按國家計量檢定系統(tǒng)表規(guī)定的準確度等級,用于檢定較低等級計量標準或工作計量器具的計量器具稱為計量標準。工作計量器具是指用于現(xiàn)場測量而不用于檢定工作的計量器具。第十三頁,共五十四頁,2022年,8月28日4.量值的傳遞基準、標準和量值的傳遞
量的基本概念通過對計量器具進行檢定或校準,將國家基準所復(fù)現(xiàn)的計量單位量值逐級地傳遞到測量用的工作計量器具,以保證被測對象量值的準確和一致。這個過程,就稱為量值的傳遞。
第十四頁,共五十四頁,2022年,8月28日1.直接測量和間接測量測量方法
測量方法和測量器具
直接測量法是指用測量器具直接測得被測量的值,而不必測量與測量有函數(shù)關(guān)系的其它量的測量方法。
間接測量法是指先通過測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量,然后通過函數(shù)運算才得到被測量值的測量方法。第十五頁,共五十四頁,2022年,8月28日2.直接比較測量和間接比較測量測量方法
測量方法和測量器具
直接比較測量法是將被測量直接和已知的同種量進行比較,從而得到被測量的量值。
間接比較測量法是利用儀器把原始形態(tài)的被測量轉(zhuǎn)換成與之保持已知函數(shù)關(guān)系的另一種量的測量。第十六頁,共五十四頁,2022年,8月28日3.接觸測量和非接觸測量測量方法
測量方法和測量器具
接觸測量:測頭和被測物體產(chǎn)生機械接觸。非接觸測量:測頭和被測物體不產(chǎn)生機械接觸。第十七頁,共五十四頁,2022年,8月28日4.等精度測量和不等精度測量測量方法
測量方法和測量器具
等精度測量:是指在測量過程中,決定測量精度的全部因素或條件不變的測量。
不等精度測量:是指在測量過程中,決定測量精度的因素或條件發(fā)生變化或部分變化的測量。
第十八頁,共五十四頁,2022年,8月28日1.測量器具的分類測量器具及有關(guān)術(shù)語
測量方法和測量器具
傳感器:是指能感受規(guī)定的被測量,并按一定的規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器具。
測量變換器:是指能提供與輸入量給定關(guān)系的輸出量的測量器具。當測量變換器的輸入量為被測量時,該測量變換器就是傳感器
檢測器: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,共五十四頁,2022年,8月28日2.與測量器具有關(guān)的術(shù)語測量器具及有關(guān)術(shù)語
測量方法和測量器具
示值:是測量器具指示的被測量的量值。示值誤差:是測量器具的示值與真值之差。一般來說,示值誤差越小,計量器具的精確度就越高。標稱范圍:也稱示值范圍,是測量器具能顯示或指示的最低值到最高值的范圍。例如溫度計的標尺的起點示值為-34,終點示值為+44,則其標稱范圍為-34~+44。第二十頁,共五十四頁,2022年,8月28日2.與測量器具有關(guān)的術(shù)語測量器具及有關(guān)術(shù)語
測量方法和測量器具
量程:是標稱范圍的上下限之差的模。標稱范圍為-34~+44的溫度計的量程就是78。測量范圍:在測量器具的誤差處于允許極限內(nèi)的情況下,測量器具所能測量的被測量值的范圍。一般來說,測量范圍比標稱范圍要小。準確度等級:是用來表示測量器具測量準確度的等級或級別。第二十一頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
-測量誤差-測量結(jié)果-被測量的真值約定真值:是指充分接近真值、可以代替真值使用的量值。
被測量的實際值修正過的測量結(jié)果的算術(shù)平均值
第二十二頁,共五十四頁,2022年,8月28日考考你用直尺測量某一物體的長度,下面哪個讀數(shù)是正確的?(單位:mm)A)9B)9.1C)9.11D)9.111用分辨率為0.05mm的游標卡尺測量某一物體的長度,下面哪個讀數(shù)是正確的?(單位:mm)A)13.13B)13.14C)13.15D)9.150測量誤差的定義
測量誤差
第二十三頁,共五十四頁,2022年,8月28日刻劃式附表式數(shù)顯式測量誤差的定義
測量誤差
第二十四頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
第二十五頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
第二十六頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
第二十七頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
第二十八頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
第二十九頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的定義
測量誤差
第三十頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的分類測量誤差
1.根據(jù)誤差的統(tǒng)計特征分
系統(tǒng)誤差:在對同一被測量進行多次測量時,如果測量誤差按一定的規(guī)律變化或保持為一個常數(shù)。隨機誤差:在對某量進行多次測量的過程中,其測量誤差的大小和符號以不可預(yù)知的方式變化著,則稱此類誤差為隨機誤差。粗大誤差:是一種明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期誤差范圍的測量誤差,是由于某種不正常的原因造成的。第三十一頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的分類測量誤差
2.根據(jù)誤差的產(chǎn)生原因分
器具誤差:是由測量器具本身存在的缺陷而產(chǎn)生的測量誤差。
方法誤差:是由于測量方法不完善而引起的測量誤差。
調(diào)整誤差:是由于測量前未能將測量器具和被測對象調(diào)整到正確位置和狀態(tài)所引起的測量誤差。觀測誤差:是由于測量過程中觀測者主觀判斷不當所引起的測量誤差。環(huán)境誤差:是由于測量過程中環(huán)境狀態(tài)變化所引起的測量誤差。第三十二頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的分類測量誤差
3.根據(jù)誤差的表示方法分它與被測量具有相同的量綱和單位。
絕對誤差:無量綱量,其值描述了誤差與真值的比值大小。
相對誤差:第三十三頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的分類測量誤差
例1.1設(shè)真值測量結(jié)果相對誤差=絕對誤差=相對誤差≈第三十四頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的分類測量誤差
3.根據(jù)誤差的表示方法分引用值:一般是指測量器具的標稱范圍的最高值或量程。例如,某溫度計的標稱范圍-30~60℃,其量程為90℃
,引用值為60℃
。精確度等級:常將最大引用誤差去掉百分號之后的數(shù)值的絕對值。例如,如果某個測量器具的最大引用誤差為1.5%,則其精確度等級為1.5級。
引用誤差:第三十五頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的分類測量誤差
例1.2測量范圍為0~150V的0.5級電壓表,經(jīng)更高等級標準電壓表校準,在示值為100.0V時,測得實際電壓為99.1V,問該電壓表是否合格?絕對誤差引用誤差最大引用誤差為0.5%
第三十六頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量結(jié)果的可信程度
測量誤差
1.測量精密度測量精密度描述了測量結(jié)果中隨機誤差大小的程度,反映了在一定條件下進行多次測量時所得結(jié)果彼此符合的程度。隨機誤差越小,測量結(jié)果分布越密集,測量的精密度也就越高。第三十七頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量結(jié)果的可信程度
測量誤差
2.測量正確度測量正確度描述了測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度,是在規(guī)定條件下測量結(jié)果中所有系統(tǒng)誤差的綜合反映。系統(tǒng)誤差越小,測量的正確度也就越高。
第三十八頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量結(jié)果的可信程度
測量誤差
3.測量準確度測量準確度描述了測量結(jié)果和被測量真值之間的一致程度,是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合反映,也可稱為測量精確度或測量精度。測量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差和隨機誤差越小,說明了測量結(jié)果與被測量的真值之間的誤差越小,測量結(jié)果也就越準確。第三十九頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量結(jié)果的可信程度
測量誤差
4.測量不確定度測量不確定度描述了測量結(jié)果的可信賴程度,是對被測量真值所處量值范圍的評定。不確定度越小,測量結(jié)果的可信度越高,其使用價值越高。只有指出測量結(jié)果的不確定度后,測量結(jié)果才有意義。表示測量結(jié)果時,不僅要給出被測量的量值,還應(yīng)給出該量值的不確定度。
第四十頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的傳遞
測量誤差
間接測量中,研究各直接測量量的誤差即局部誤差(或稱分項誤差)與間接測量量的總誤差(又稱函數(shù)誤差)之間相互關(guān)系的問題,稱為誤差的傳遞。第四十一頁,共五十四頁,2022年,8月28日1.間接測量量的平均值的計算測量誤差的傳遞
測量誤差
y-間接測量量x1,x2,x3,…,xm-各直接測量量
-各直接測量量算術(shù)平均值
-間接測量量算術(shù)平均值
第四十二頁,共五十四頁,2022年,8月28日2.間接測量的絕對誤差傳遞測量誤差的傳遞
測量誤差
-稱為誤差傳遞系數(shù)
第四十三頁,共五十四頁,2022年,8月28日測量誤差的傳遞
測量誤差
例1.3:采用伏安法測一電阻器件的電阻,電壓表讀數(shù)為50V,絕對誤差為0.6V,電流表讀數(shù)為100mA,絕對誤差為1mA,求該器件的電阻值及絕對誤差第四十四頁,共五十四頁,2022年,8月28日3.間接測量的相對誤差傳遞測量誤差的傳遞
測量誤差
第四十五頁,共五十四頁,2022年,8月28日4.間接測量的標準偏差的傳遞測量誤差的傳遞
測量誤差
第四十六頁,共五十四頁,2022年,8月28日處理和統(tǒng)計分析
表達方式
1.測量數(shù)據(jù)的處理由于測量數(shù)據(jù)分布情況復(fù)雜,應(yīng)該經(jīng)過消除系統(tǒng)誤差、正態(tài)性檢驗和剔除粗大誤差這三項處理之后,測量數(shù)據(jù)才能作進一步的處理。
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