机械工程测试论文

1、机械r.K#j试技术从他习理解挎 2 学号: 2012509381 机械工程测试 技术 础 结课论文 学院：机械电气工程学院 专业：工业12级（1）班 /RJ 姓名: 测量 摘要 本文主要从测量的概念、原理、方法以及结果和处理等四个方而来讲解测量，分析了测 量的整体含义，有助于加深对测量的理解。 关键词：概念、原理、方法、结果和处理、测量 测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作岀量化描述。测量是对 非量化实物的量化过程。 在机械工程测试技术基础里而，测量是指以确左被测对象的虽:值为目的而进行的实验过 程。 二、原理 三、方法 测量方法：指在进行测量时所用的按类叙述的一组操作逻

2、辑次序。对几何量的测量而言, 则是根据被测参数的特点，如公差值、大小、轻重、材质、数量等，并分析研究该参数与英 机板i:程测试技术垂他习趣解答 他参数的关系，最后确左对该参数如何进行测量的操作方法。 测量的基本形式是比较，即将被测量与标准量进行比对。可根据测量的方法、手段、目 的、性质等对测量进行分类。这里仅介绍常见的按测量值获得的方法进行分类，把测量分为 直接测量、间接测量和组合测量。 1. 直接测量 指无需经过函数关系的讣算，直接通过测量仪器得到被测值的测量。如温度计测水温、 卷尺测疑靶距等。根据被测量与标准量的量纲是否一致，直接测量可分为直接比较和间接比 较。直接把被测物理量和标准量作比

3、较的测量方法称为直接比较。如卷尺测疑靶距，利用惠 斯通电桥来比较两只电阻的大小等。直接比较的一个显箸特点是待测物理量和标准量是同一 物理量。间接比较则是利用仪器把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关 系的另一种物理量的变化，并以人的器官所能接受的形式在测量仪器上显示出来。例如用水 银温度计测体温是根据水银热胀冷缩的物理规律，事先确定水银柱的高度和温度之间的函数 关系，从而可以用水银柱的髙度作为被测温度的度量。这里是通过热胀冷缩的规律把温度的 高低转化为水银柱的高度，然后根据水银柱髙度间接得出被测温度的大小。 直接测量按测量条件不同又可分为等精度（等权）直接测疑和不等精度（不等权）

4、直接 测量两种。对某被测量进行多次重复宜接测量，如果每次测量的仪器、环境、方法和测呈人 员都保持一致或不便则称之为等精度测量。若测量中每次测量条件不尽相同，则称之为不等 精度测疑。 2. 间接测量 指在直接测量值的基础上，根掳已知函数关系，计算出被测量的量值的测量。如通过测 立某段时间内火车运动的距离来计算火车运动的平均速度就属于间接测量。 3. 组合测量 指将直接测量值或间接测量值与被测量值之间按已知关系组合成一组方程（函数关系）， 通过解方程组得到被测量值的方法。组合测量实质是间接测量的推广，其目的就是在不提高 计量仪器准确度的情况下，提高被测量值的准确度。 、结果和处理 测量数据处理的基

5、本任务就是求得测量数据的样本统讣量，以便得到一个既接近真值又 可信的估计值以及它偏离真值的程度的估计。 1. 概率统计学 从测量方而来看，每次测量将获得一个测得值，它是测量随机数据总体中的一个个体实 现。对同一量重复进行多次测量，将获得一组测得值Xi, i二1,2,，n,这组数据称为 测量序列。它是随机数据的一个样本实现（简称样本），其容量为n。测量序列的算术平均 /I _ Z Xi 值匚（也就是样本平均值），由下式来定义x =凹一 从测量角度来看，总体期望值“即是真值xO。样本平均值I是总体期望值“的无偏估 3 机械r.K#j试技术从他习理解挎 计值，即可令I二，因而可用；来估讣真值xO。

6、测量序列的标准偏差s由下式左义s二 Z(xz-x) r-1 6 它就是样本标准偏差，它和总体标准偏差5不一样，不可混淆。但它确实是总体标 A 准偏差的无偏估计量，因而可令S二/ . 要特别指出，上述说法并没有局限于某种分布，而是适用于各种分布。 当进行多组多次重复测量时，能得到多个测量序列及各测量序列的样本平均值、样 本标准偏差。如果这些平均值离散程度超过一泄限度，则表明这些数据不是属于同一总体: 从测量角度来说，就是各组平均值之间存在系统误差。如果各样本标准偏差之间离散程度超 过一左限度，同样表明它们不属于同一总体；而从测量角度来说，则是怨测量列测疑精密度 不同，如果要同时应用这些平均值，就

7、必须按不等精度测量的情况来考虑。给各测量序列数 据以不同的重视程度。 应当特别注意，样本平均值、样本标准偏差都是随机变量，因而也有英自身的分布 规律（样本的分布规律称为抽样分布）；因此，抽样分布又有其自身的平均值和样本标准偏 差。 -/ X-_/ 样本平均值x服从正态分布x“N（也就是说x的数学期望也是，它的 标准偏差, (4)2 (=1 n(n 一 1) 按照概率论统计理论，如果测量值X服从正态分布N (,而且总体平均值 “和总体标准偏差J都未知，随机变量(匚-“)/页服从自由度为n-1的t分布。设事件 (-(;-“)/瓦%)的概率为0,即P(FWG-“)/瓦)二0,或者说,随机区间 x-t. x-t. J;包容真值的概率为0：现用Q代替，则测量结果就可表达为 xO二 xtfi 冷 相应于各种宜信概率0的值S，可从t分布表查得。 很明显，/0冬越小而0又越大，则表明测量结果既精确又可信。但是这种表达方式却 与测量数拯所服从的概率分布密切相关，其解释受到所服从的槪率分布的限制。 近年来，国际上愈来愈多地采用下述方式表达测虽:结果:测量结果二样本平均值土不 确定度。 在直接测量的情况下，不确定度可用样本平均值I的标准偏差西来表征。 由于随机变咼X的标准偏差 ,如