【正文】 程包括 測(cè)量對(duì)象、測(cè)量單位、測(cè)量方法、測(cè)量精度 (誤差、結(jié)果 )四個(gè)要素。 )、分 (′)、秒 (″)——常用單位 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 8/94 ● 測(cè)量方法 廣義的測(cè)量方法指的是 測(cè)量原理 、 測(cè)量器具 和 測(cè)量條件 (環(huán)境和操作者等 )的總和 。不考慮測(cè)量誤差的測(cè)量結(jié)果是沒有意義的 。 檢測(cè) 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 10/94 幾何量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展史 ● 商朝 →→ 象牙尺 ● 秦朝 →→ 統(tǒng)一了度量衡 ● 西漢 →→ 銅制卡尺 ● 19世紀(jì)中葉 →→ 游標(biāo)卡尺 () 為了讀數(shù)方便，有的游標(biāo)卡尺上裝有測(cè)微表頭。 百分表 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 14/94 雙面百分表 深度百分表 大量程百分表 百分表 實(shí)物 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 15/94 機(jī)械量?jī)x (2)內(nèi)徑百分表 內(nèi)徑百分表是一種用相對(duì)測(cè)量法測(cè)量孔徑的常用量?jī)x，特別適合于測(cè)量深孔。 (1)立式光學(xué)計(jì) 立式光學(xué)計(jì)是利用光學(xué)杠桿放大作用將測(cè)量桿的直線位移轉(zhuǎn)換為反射鏡的偏轉(zhuǎn) ，使反射光線也發(fā)生偏轉(zhuǎn) ，從而得到標(biāo)尺影像的一種光學(xué)量?jī)x 。 數(shù)字式電感測(cè)微儀工作原理 電感測(cè)微儀 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 21/94 幾何量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展史 ● 20世紀(jì)七十年代 →→ 激光干涉儀 ( μm ) 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 22/94 幾何量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展史 ● 20世紀(jì)末 →→ 隧道顯微鏡、高精度電容測(cè)微儀等 (nm) STM 隧道顯微鏡 (STM)實(shí)物照片 石墨三維圖像 用隧道顯微鏡 (STM)觀察石墨原子排列 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 23/94 ● 現(xiàn)代多功能、高精度、自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器 幾何量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展史 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 24/94 測(cè)量單位 Units of Measurement 為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度、角度等幾何量的測(cè)量，首先要建立、制定國(guó)際統(tǒng)一的、穩(wěn)定可靠的、精度足夠高的基準(zhǔn)。 1889年在法國(guó)巴黎召開了第 1屆國(guó)際計(jì)量大會(huì) ， 從國(guó)際計(jì)量局訂制的 30根鉑銥合金米尺中 ， 選出了作為統(tǒng)一國(guó)際長(zhǎng)度單位量值的一根米尺 (稱之為 “ 國(guó)際米原器 ” ) ， 規(guī)定“ 1米就是米原器在 0℃ 時(shí)兩端的兩條刻線間的距離 ” 。 ■ 光速 (時(shí)間法 /頻率法 /輻射法 )——自然基準(zhǔn) 米的定義主要采用穩(wěn)頻激光器來復(fù)現(xiàn) ， 具有極好的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性 ，使米定義和基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立 。 長(zhǎng)度量值的傳遞系統(tǒng)是沿兩條路線進(jìn)行的： ● 線紋量具 ● 端面量具 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 28/94 ● 線紋量具 線紋尺 :用金屬或玻璃制成的 、 表面上準(zhǔn)確地刻有等間距平行線的長(zhǎng)度測(cè)量和定位元件 ， 也稱刻線尺 。工作線紋尺用于比長(zhǎng)儀 、 測(cè)長(zhǎng)機(jī) 、 萬(wàn)能工具顯微鏡 、 萬(wàn)能測(cè)量機(jī)等長(zhǎng)度測(cè)量工具中作為測(cè)量元件 。 兩相互平行的測(cè)量面之間的距離為量塊的工作長(zhǎng)度 ， 稱為 標(biāo)稱長(zhǎng)度 (量塊上標(biāo)出的長(zhǎng)度 )。因此，量塊通常成套制造、使用，根據(jù)需要可從其中選取若干量塊，研合在一起后即可組合成各種不同的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 38/94 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 39/94 ■ 量塊的組合 一般來說，按“等”使用量塊比按“級(jí)”使用精度高。 2. 使用環(huán)境良好 ， 防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測(cè)量面的損傷 ， 影響其粘合性 。 6. 不得用手直接接觸量塊 ， 以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測(cè)量精確度的影響 。 1 角度塊規(guī) 精度： 177。 多齒分度盤 精度： 177。 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 43/94 角度塊規(guī) 能在兩個(gè)具有研合性的平面間形成準(zhǔn)確角度的量規(guī) 。間有一個(gè)測(cè)量角的稱為 Ⅰ 型角度量塊； α在 80176。3″、 177。 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 44/94 測(cè)量方法 Method of Measurement 廣義的測(cè)量方法指的是 測(cè)量原理 、 測(cè)量器具 和 測(cè)量條件(環(huán)境和操作者等 )的總和 。 —— 全值 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 46/94 ● 相對(duì) (比較 、 微差 )測(cè)量 (relative measurement)由量具或量?jī)x上讀出的是被測(cè)量值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量值的值 。 d1216。 ● 綜合測(cè)量 : 同時(shí)測(cè)量零件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，從而綜合評(píng)定零件是否合格。 ● 動(dòng)態(tài)測(cè)量 : 測(cè)量時(shí) ， 被測(cè)表面與測(cè)量頭有相對(duì)運(yùn)動(dòng) ， 它能反映被測(cè)參數(shù)的變化過程 。 實(shí)際上 ， 絕對(duì)的等精度測(cè)量是做不到的 。 ● (1) 阿貝原則 要求在測(cè)量過程中被測(cè)長(zhǎng)度與基準(zhǔn)長(zhǎng)度應(yīng)安置在同一直線上的原則 ， 如圖 ， 若被測(cè)長(zhǎng)度與基準(zhǔn)長(zhǎng)度并排放置 ， 在測(cè)量比較過程中由于制造誤差的存在 ， 移動(dòng)方向的偏移 ， 兩長(zhǎng)度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大的誤差 。 因此 ，只有在不可能采用直接測(cè)量 ， 或直接測(cè)量的精度不能保證時(shí) ,才采用間接測(cè)量 。即工序測(cè)量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測(cè)量基準(zhǔn) ， 終結(jié)測(cè)量應(yīng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測(cè)量基準(zhǔn) 。 按工作原理，測(cè)量?jī)x器大致可分為： ◆ 機(jī)械量?jī)x ◆ 光學(xué)量?jī)x ◆ 電動(dòng)量?jī)x ◆ 氣動(dòng)量?jī)x 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 57/94 ● 測(cè)量裝置 由測(cè)量器具和輔助裝置組成，用于完成特定測(cè)量的整體。 ■ 分度值 ( i ) 標(biāo)尺分度所代表的被測(cè)量值。 ■ 修正值 為消除或減少系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到測(cè)量結(jié)果上的數(shù)值。表達(dá)測(cè)得值對(duì)真值偏離程度的量化參數(shù)，即為不確定度。 ★ 測(cè)量誤差的絕對(duì)值越小測(cè)量精度越高，反之亦反。 定值系統(tǒng)誤差 ——大小和符號(hào)均保持不變 變值系統(tǒng)誤差 ——大小和符號(hào)按某一規(guī)律變化 已定系統(tǒng)誤差 ——大小和符號(hào)或變化規(guī)律已知 未定系統(tǒng)誤差 ——大小和符號(hào)或變化規(guī)律未知 根據(jù)變化規(guī)律分為 根據(jù)掌握程度分為 處理原則： 對(duì)已定系統(tǒng)誤差，確定出符號(hào)和大小或變化規(guī)律后進(jìn)行修正；對(duì)未定系統(tǒng)誤差，估計(jì)出其范圍后按隨機(jī)誤差處理。 處理原則： 用概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法減小其影響，但無(wú)法完全消除其影響。這種正態(tài)分布的隨機(jī)誤差具有以下幾個(gè)特性： ● 單峰性 絕對(duì)值小的隨機(jī)誤差比絕對(duì)值大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率大。 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 69/94 ■ 算術(shù)平均值原理 由于測(cè)量隨機(jī)誤差總體上存在以上幾個(gè)特性 ， 因此實(shí)際測(cè)量工作中經(jīng)常采用對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量 ， 通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理即可減小隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響 。 ? ? ???????niin xnxxxnx12111 ?第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 70/94 ?)( ?p 1?2? 3?o22221)( ??????? ep 服從正態(tài)分布的隨機(jī)誤差的概率密度函數(shù)為： ? ——測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差 321 ??? ??■ 測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差 越小，曲線越陡峭，表明測(cè)得值越集中，且大部分誤差的絕對(duì)值較??； 越大，曲線越平坦，表明測(cè)得值越分散，絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)得相對(duì)越多。 ● 理論公式 nnniin??????? 1222221????? ? ?)(?po 由于真值是不可知的，因此 也是不可求的，上面的理論公式只適用于理論研究中。 ★ 所有殘余誤差的平方和等于最小。 P=95% 177。 當(dāng)懷疑測(cè)量序列中某些測(cè)得值可能含有粗大誤差時(shí) ， 應(yīng)根據(jù)一定的判別準(zhǔn)則對(duì)它們是否含有粗大誤差進(jìn)行判斷 ， 若是則應(yīng)把含有粗大誤差的測(cè)得值從測(cè)量序列中剔除 。 被 測(cè) 件量塊指 示 表 d0L0 0 L?L?LLd ??? 0 間接測(cè)量中，測(cè)量結(jié)果 的誤差受各間接量 測(cè)量誤差的間接影響。 5℃ ， 等溫后零件和千分尺的溫差不超過 1℃ ， 千分尺零點(diǎn)不對(duì) ， 有 + 。 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 92/94 282 hhlR ??lh R例： 在萬(wàn)能工具顯微鏡上用弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量不完整圓弧樣板的半徑 ， 測(cè)得弦長(zhǎng) l = 40mm， 弓高 h = 4mm。 第 2章 技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 2022/2/2 94/9