导图社区 长度测量技术基础
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第3章 长度测量技术基础
3. 1基本内容与学习要求
本章的主要内容与学习要求:
(1)了解长度量值传递、量块使用的基本常识:
(2)了解测量方法和计量器具的分类;
(3)理解和掌握常见计量术语的定义;
(4)了解误差分类、来源和特点:
(5)掌握数据处理的基本方法;
(6)掌握测量不确定度的评定方法。
本章重点:
(1)测量的概念及其四要素;
(2)量块的等级和选用;
(3)测量误差及其数据处理;
(4)不确定度的评定。
本章难点:
(1)常见的计量术语;
(2)不确定度的分类及不确定度的评定。
3.2知识要点、重点和难点解读
3.2.1测量的概念
四个要素
测量对象
测量单位
测量方法
测量准确度
基本原则
形状
大小
材料
质量
被测对象
被测部位
被测量的公差要求
3.2.2量块的等级和选用
量块精度
级
等
按制造精度划分
0
1
2
3
k
按检定精度划分
精度最高
5
精度最低
以量块检定的尺寸为准
量块的选用
将几块量块组成所需尺寸
采用由后向前逐步消去末尾数法获得组合的尺寸
遵循原则
最短测量链原则
一般要求不超过4块
3.2.3计量器具 、测量方法及其分类
1.计量器具可按测量原理、结构特点及用途进行分类
按结构特点
量具
标准量具
以固定形式复现量值
量规
用于检验
滑极限量规
功能量规
量仪
可以得到测量值
计量装置
计量器具和辅助设备的总称
2.通用计量器具和专用计量器具
通用计量器具
可测量某一范围内的任一量值，能将被测量值转换成可直接观察的指示值或等效信息。
它是生产中使用最广泛的计量器具。
专用计量器具
专用计量器具专门用来测量某种特定参数
3.计量器具的基本度量指标
定义
表征计量器具的性能和功用的指标
是选择和使用计量器具的依据
指标
(1)分度值
每一一刻线间距所代表的量值
(2)测量范围和示值范围
测量范围
是计量器具在不超过一定的不确定度条件下所能测量的被测量最小值到最大值的范围
示值范围
是计量器具所显示的最小值到最大值的范围。
(3)示值误差和修正值
示值误差
是计量器具的示值与被测量的真值之差，它有正负值之分
修正值
是需用代数法加到示值上以得到正确结果的数值
(4)灵敏度和灵敏阈
灵敏度
是表示计量器具反映被测几何量微小变化的能力，当被测量和计量器具上相应变化量为同一类量时，它又称为放大比。
灵敏阈
也称灵敏限,它是指引起计量器具示值可觉察变化的被测量值的最小变化量。
不同的概念
4.测量方法的分类特点及测量方法的选择原则
选择的分类
测量目的
生产批量
工件的结构尺寸
精度要求
材质
相适应
原则
(1)阿贝原则
(2)最短测量链原则
(3)最小变形原则
(4)基准统一原则
3.2.4测量误差及数据处理
1.理解测量误差的含义和来源
含义
绝对误差
反映测量值偏离真值的程度
相对误差
一个无量纲的数值
来源
①计量器具误差
②基准件误差;
③调整误差;
④测量方法误差:
⑤测量力误差;
⑥环境误差;
⑦人为误差
2.测量精度
精密度
反映随机误差影响的程度，正确度反映系统误差影响的程度，
精确度(准确度)
是系统误差和随机误差的综合。
相对概念
3.测量误差的分类及处理方法
分类
按照误差的性质、出现规律和特点
系统误差
随机误差
粗大误差
处理方法
定值时使用实验对比法
变值时使用残余误差观察法
在相同的测量条件下，多次测量同一量值时，其绝对值大小和符号均以不可预知的方式变化着的误差。
分布
正态分布
特性
对称性
单峰性
有界性
抵偿性
评定指标
标准偏差
详述
由于实际测量过程中，测量对象的真值并不知道，不可确定，因此，引入算数平均值及残余误差，利用残余误差，可获得标准偏差的估计值
极限值
根据概率的计算方法
即δ落在±3σ范围内可认为的概率未99.73%，超出±3σ之外的概率仅为0.27%，属于小概率时间，几乎不肯出现。所以可认为随机误差的极限值
由主观疏忽大意或客观条件突变所产生的误差
判断方法
3σ准则
分散程度
4.直接测量列的数据处理方法
步骤
(1)计算测量列算术平均值
(2)求残余误差
(3)判断测量列有无系统误差，如有应加以剔除(可根据残余误差观察法进行判断，若残余误差大致正负相等，说明测量列中无系统误差);
(4)估计测量列的标准偏差
(5)判断粗大误差,若存在，应剔除与之对应的测量数据并重新组成测量列，重复上述步骤(1),直至无粗大误差为止;
(6)计算测量列算术平均值的标准偏差的估计值
(7)测量结果表示为
5.间接测量列的数据处理方法
间接测量的特点是所需测量值y是各有关测量值的函数。
处理步骤
(1) 建立函数关系式，根据函数关系式和各直接测量值x;计算间接测量值
(2)按系统误差传递公式计算函数的系统误差
(3)按间接测量的测量极限误差公式计算
(4) 确定测量结果为
3.2.5测量不确定度
根据所用到的信息,表征赋予被测量量值分散性的非负参数。
表示方法
标准差
标准不确定度
标准差倍数
评定
类别
A类评定
对系列测量值采用统计方法
B类评定
采用非统计方法
信息来源
校准证书
手册
以前的观测数据
关键
确定被测量和各输入量之间的函数关系
