第3章-测量技术基础

1、测量技术基础测量技术基础 第第3章章 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 第第2节节 测量器具与测量方法分类及常用术语测量器具与测量方法分类及常用术语 第第3节节 测量误差与数据处理测量误差与数据处理 第第4节节 测量误差产生的原因及测量的基本原则测量误差产生的原因及测量的基本原则 第第1节节 概述概述 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 第第1节节 概概 述述 计量单位计量单位 测量值测量值 被测量值被测量值 E L Q 就是将被测的量与具有确定计量单位的就是将被测的量与具有确定计量单位的 标准量进行比较，从而确定被测量的量值标准量进行比较，从而确定被测量的量值 的操作过程。的操

2、作过程。 1. 技术测量概念技术测量概念 (1) 检验检验 (2) 测量测量 以确定量值为目的的一组操作以确定量值为目的的一组操作 指判断被测量是否在规定范围内的过程，指判断被测量是否在规定范围内的过程， 它不要求得到被测量的具体数值。它不要求得到被测量的具体数值。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 (3) 测试测试 是具有试验性质的测量。是具有试验性质的测量。 它具有它具有探索性探索性、研究性研究性和和试验性试验性的特点，的特点， 是测量和计量的前期工作。当测量方法、是测量和计量的前期工作。当测量方法、 测量条件及测量设备都成熟时就可转化为测量条件及测量设备都成熟时就可转化为 测量或

3、计量测量或计量 。 (4) 计量与计量学计量与计量学 计量计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。是实现单位统一、量值准确可靠的活动。 计量学计量学是关于测量的科学。是关于测量的科学。 计量学研究测量、保证量值统一和准确，是计量学研究测量、保证量值统一和准确，是 基础科学基础科学，也是，也是应用科学应用科学、先导科学先导科学。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 计量的分类：计量的分类： 科学计量、工程计量、法制计量科学计量、工程计量、法制计量 计量的特点：计量的特点： 准确性、一致性、溯源性、法制性准确性、一致性、溯源性、法制性 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 Traceab

4、ility 通过一条具有规定不确定度的不间断的通过一条具有规定不确定度的不间断的 比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参 考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系 起来的特性。起来的特性。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 (5) 计量检定计量检定 指查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，指查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序， 它包括检查、加标记和出具检定证书。它包括检查、加标记和出具检定证书。 计量检定具有计量检定具有法制性法制性，其对象是法制管理范围内，其对象是法制管

5、理范围内 的计量器具。计量检定是进行的计量器具。计量检定是进行量值传递（或量值量值传递（或量值 溯源）保证量值统一和准确可靠的重要措施溯源）保证量值统一和准确可靠的重要措施 。 2. 测量过程测量过程 测量对象测量对象: 计量单位：计量单位： 在几何量测量中，被测对象是指长度、角在几何量测量中，被测对象是指长度、角 度、表面粗糙度、形状与位置误差等。度、表面粗糙度、形状与位置误差等。 测量方法：测量方法： 用以度量同类量值的标准量。我国规定的用以度量同类量值的标准量。我国规定的 法定计量单位中，长度单位为米（法定计量单位中，长度单位为米（m), 角度单位为角度单位为 弧度（弧度（rad) 以及

6、以及 度度()、 分分( )、 秒秒( ) 指测量原理、测量器具和测量条件的总和。指测量原理、测量器具和测量条件的总和。 测量精度：测量精度： 指测量结果与真值一致的程度。指测量结果与真值一致的程度。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 3. 尺寸传递尺寸传递 (1) 长度量值传递系统长度量值传递系统 量值传递是量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通将国家计量基准所复现的计量值，通 过检定（或其它方法）传递给下一等级的计量标准过检定（或其它方法）传递给下一等级的计量标准 （器具），并依次逐级传递到工作计量器具上，以（器具），并依次逐级传递到工作计量器具上，以 保证被测对象的量值准确

7、一致的方式保证被测对象的量值准确一致的方式”。 两个平行的系统：两个平行的系统： 端面量具（量块）端面量具（量块） 刻线量具（线纹尺）刻线量具（线纹尺） （应用较广）（应用较广） 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 工作谱线Kr、He-Ne、Hg等 基 准 谱 线 基准米尺一等量块 一等线纹尺 激光比长仪 比较测量法 二等量块 激光量块干涉仪等 接触干涉仪等 比较测量法接触干涉仪、测长机等 三等量块二等线纹尺 接触干涉仪、测长机等比较测量法 三等线纹尺四等量块 立式光学计、测长机等 五等量块计量器具 直接测量法 立式光学计、测长机等 工件尺寸六等量块 计量器具 工件尺寸 极高精度仪器 高

8、精度仪器 刻 线 量 具 端 面 量 具 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 全国量值传递系统示意图全国量值传递系统示意图 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （2）量块（）量块（Gauge Block） 量块又称块规。可作长度基准，检定和校准测量量块又称块规。可作长度基准，检定和校准测量 工具或量仪工具或量仪 ，还可精密测量，还可精密测量。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 (a) 测测 量量 面面 3 10 辅辅 助助 平平 板板 标标 记记 测测 量量 面面 标标 记记 侧侧 面面 侧侧 面面 侧侧 面面 (b) l lC 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 1

9、）量块长度（）量块长度（Length of a Ganuge Block）l 2）量块中心长度（）量块中心长度（Central Length of a Ganuge Block）lC 3）量块标称长度（）量块标称长度（Nominal Length of a Ganuge Block) ln 4）量块长度变动量（）量块长度变动量（Varation in Length of a Gauge Block）V 5）研合性）研合性(Wringing) 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 ln lC lmin lmax V +tete GB/T 60932001 : 量块量块按准确度级别分为按准确度

10、级别分为 0 级、级、1 级、级、2 级和级和3 级级 0 级准确度最高，级准确度最高，3 级最低级最低 标称长度标称长度 lnmm K级级0级级1级级2级级3级级 tetvtetvtetvtetvtetv 最大允许值最大允许值/m ln 10 10ln 25 25ln 50 50ln 75 75ln 100 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.12 0.14 0.20 0.25 0.30 0.10 0.10 0.10 0.12 0.12 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.16 0.16 0.18 0.18 0.20

11、 0.45 0.60 0.80 1.00 1.20 0.30 0.30 0.30 0.35 0.35 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 0.50 0.50 0.55 0.55 0.60 标称长度的极限偏差标称长度的极限偏差te; 长度变动量最大允许值长度变动量最大允许值tv 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 JJG 1462003: 以以量块长度的测量不确定度量块长度的测量不确定度，将其分为，将其分为1等等5等等 标称长度标称长度 ln mm 1等等2等等3等等4等等5等等 测量测量 不确不确 定度定度 长度长度 变变 动动 量量 测量测量 不确不确 定度定度 长度长度 变变 动

12、动 量量 测量测量 不确不确 定度定度 长度长度 变变 动量动量 测量测量 不确不确 定度定度 长度长度 变变 动动 量量 测量测量 不确不确 定度定度 长度长度 变变 动动 量量 最大允许值最大允许值m ln10 10ln25 25ln50 50ln75 75ln100 0.022 0.025 0.030 0.035 0.040 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.10 0.10 0.10 0.12 0.12 0.11 0.12 0.15 0.18 0.20 0.16 0.16 0.18 0.18 0.20 0.22 0.2

13、5 0.30 0.35 0.40 0.30 0.30 0.30 0.35 0.35 0.6 0.6 0.8 0.9 1.0 0.5 0.5 0.55 0.55 0.6 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块 数，数，一般不超过一般不超过4块块。 36.745 1.005 第一块量块第一块量块 35.74 1.24 第二块量块第二块量块 34.5 4.5 第三块量块第三块量块 30.0 第四块量块第四块量块 要求：要求： 从从83块一套的量块块一套的量块 中选取尺寸为中选取尺寸为 36.745mm的量

14、块组的量块组 从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至 少应减去所需尺寸的一位尾数。少应减去所需尺寸的一位尾数。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 第第 2 节节 测量器具与测量方法的分类及常用术语测量器具与测量方法的分类及常用术语 1. 测量器具的分类测量器具的分类 （1）标准测量器具）标准测量器具 指测量时体现标准量的测量器具。指测量时体现标准量的测量器具。 如：如：量块、直角尺、各种曲线样板和标准量规等。量块、直角尺、各种曲线样板和标准量规等。 （2）通用测量器具）通用测量器具 通用性强，可测量某一范围内的任一尺寸通用性强，可测量某一范

15、围内的任一尺寸(或其它几或其它几 何量何量)，并能获得具体读数值的测量器具。，并能获得具体读数值的测量器具。 如：如：固定刻线量具固定刻线量具 ；游标量具；游标量具 ； 螺旋副式量仪螺旋副式量仪 ； 机械式量仪机械式量仪 ； 光学式量仪光学式量仪 ；气动式量仪；气动式量仪 ； 电动式量仪电动式量仪 ； 光电式量仪光电式量仪 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （3）专用测量器具）专用测量器具 指专门用来测量某种特定参数的测量器具。指专门用来测量某种特定参数的测量器具。 如：如：圆度仪、渐开线检查仪、丝杠检查仪、圆度仪、渐开线检查仪、丝杠检查仪、 极限量规等。极限量规等。 （4）检验夹具）

16、检验夹具 指与量具、量仪和定位元件等组合的一种专用的检指与量具、量仪和定位元件等组合的一种专用的检 验工具。验工具。 配合各种比较仪，能检验更多更复杂的参数。配合各种比较仪，能检验更多更复杂的参数。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 2. 测量方法的分类测量方法的分类 （1）直接测量与间接测量）直接测量与间接测量 直接测量直接测量：所测值就是被测量：所测值就是被测量 游标卡尺游标卡尺 被测件被测件 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 间接测量间接测量：测量有关量，并通过一定的函数关系，：测量有关量，并通过一定的函数关系， 求得被测量的量值。求得被测量的量值。 L H R 互换性与

17、测量技术基础互换性与测量技术基础 28 2 H H L R （2）绝对测量与相对测量）绝对测量与相对测量 绝对测量绝对测量：从计量器具标尺上直接读出被测量的整个：从计量器具标尺上直接读出被测量的整个 数值。数值。 相对测量相对测量：计量器具标尺上指示的值是被测量相对于：计量器具标尺上指示的值是被测量相对于 标准量的偏差值。标准量的偏差值。 标准值标准值 被测件被测件 调零调零 偏差值偏差值 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （3）综合测量与单项测量）综合测量与单项测量 综合测量综合测量：同时测量零件上的几个有关参数，从而：同时测量零件上的几个有关参数，从而 综合评定零件是否合格。综合评

18、定零件是否合格。 单项测量单项测量：分别测量零件的各个参数。：分别测量零件的各个参数。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 “三针法三针法”测量外螺纹单一中经测量外螺纹单一中经 外螺纹的检验外螺纹的检验内内螺纹的检验螺纹的检验 （4）接触测量与非接触测量）接触测量与非接触测量 接触测量接触测量：仪器的测量头与测量零件表面接触，并有：仪器的测量头与测量零件表面接触，并有 机械作用力存在。机械作用力存在。 被测表面被测表面 杠杆测头轴线杠杆测头轴线 测量线测量线 非接触测量非接触测量：仪器的测量头与被测量零件表面不接触，：仪器的测量头与被测量零件表面不接触， 没有机械作用力存在。没有机械作用

19、力存在。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （5）离线测量与在线测量）离线测量与在线测量 离线测量离线测量：零件加工后进行的测量；：零件加工后进行的测量； 在线测量在线测量：零件在加工过程中进行的测量。：零件在加工过程中进行的测量。 反馈反馈 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （6）静态测量与动态测量）静态测量与动态测量 静态测量静态测量：测量时，被测表面与测量头：测量时，被测表面与测量头 相对静止相对静止 动态测量动态测量：测量时，被测表面与测量头有：测量时，被测表面与测量头有 相对运动相对运动， 它能反映被测参数的变化过程。它能反映被测参数的变化过程。 互换性与测量技术基础

20、互换性与测量技术基础 3. 测量器具与测量方法的常用术语测量器具与测量方法的常用术语 （1）刻度间距）刻度间距(a)：计量器具刻度标尺或度盘上两相邻：计量器具刻度标尺或度盘上两相邻 刻线中心线间的距离。刻线中心线间的距离。 为了便于读数，刻度间距一般为为了便于读数，刻度间距一般为12.5 mm 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 刻度间距刻度间距 仪器标尺仪器标尺 + _ （2）分度值）分度值( i )：计量器具标尺上每刻线间距所代表的：计量器具标尺上每刻线间距所代表的 量值。量值。 一般长度计量器具的分度值有一般长度计量器具的分度值有0.1、0.01、0.001、0.0005 仪器标尺

21、仪器标尺 刻度间距刻度间距 刻度值刻度值 m _ + 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （3）测量范围：在允许的误差极限内，计量器具所能）测量范围：在允许的误差极限内，计量器具所能 测量的工件大小。测量的工件大小。 测量范围测量范围工件尺寸工件尺寸 仪器测量范围仪器测量范围 （0180）mm 仪器标尺仪器标尺 _ + 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 （4）示值范围：测量器具标尺上能显示的最低值到最高）示值范围：测量器具标尺上能显示的最低值到最高 值的范围。值的范围。 示值范围示值范围工件公差工件公差 仪器标尺仪器标尺 m _ + 示值范围示值范围 互换性与测量技术基础互换性与

22、测量技术基础 （5 ）示值误差）示值误差(i) ：计量器具示值减去被测量的真值所：计量器具示值减去被测量的真值所 得的差值。即得的差值。即i = Li -Lg （6 ）修正量）修正量( )：为消除系统误差，用代数法加到测量：为消除系统误差，用代数法加到测量 结果上的值。结果上的值。= -i ， ，修正后得 修正后得 Lg = Li + （7 ）示值的变动性：在相同的测量条件下，对同一被测）示值的变动性：在相同的测量条件下，对同一被测 量进行多次测量时，所测值的最大差异。量进行多次测量时，所测值的最大差异。 （8 ）灵敏度）灵敏度: 计量器具指针对被测量变化的反映能力。计量器具指针对被测量变化的

23、反映能力。 S= L / X 放大比放大比 K=a/I （9 ）不确定度不确定度：由于测量误差的存在而对被测量值不能：由于测量误差的存在而对被测量值不能 肯定的程度。肯定的程度。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 测量不确定度是与测量结果相关联的、表征合理地赋予被测测量不确定度是与测量结果相关联的、表征合理地赋予被测 量值分散性的参数。主要包含以下三个含义：量值分散性的参数。主要包含以下三个含义： （ l）该参数是一个分散性参数，是可以定量表示测量结果的）该参数是一个分散性参数，是可以定量表示测量结果的 指标，它可以是标准差的倍数，也可以是某置信水平下指标，它可以是标准差的倍数，也可以

24、是某置信水平下 的区间半宽。的区间半宽。 （2）该参数一般由若干分量组成，称为不确定度分量。）该参数一般由若干分量组成，称为不确定度分量。 A 类评定的分量是依据一系列测量数据的统计分布获得的类评定的分量是依据一系列测量数据的统计分布获得的 实验标准差。实验标准差。 B 类评定的分量是基于经验或其他信息假定的概率分布给类评定的分量是基于经验或其他信息假定的概率分布给 出的标准差。出的标准差。 （3）该参数用于完整表征测量结果，应包括对被测量的最佳）该参数用于完整表征测量结果，应包括对被测量的最佳 估计和分散性参数两部分。分散性部分应包含所有的不估计和分散性参数两部分。分散性部分应包含所有的不

25、确定度分量。确定度分量。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 不确定度与误差是两个不同的概念，两者既有区别不确定度与误差是两个不同的概念，两者既有区别 又有联系。区别主要是：又有联系。区别主要是： （1）误差用于修正测量结果，不确定度用于表征被）误差用于修正测量结果，不确定度用于表征被 测量之值的分散性；测量之值的分散性； （2）误差为带有正号或负号的量值，不确定度为无）误差为带有正号或负号的量值，不确定度为无 符号的参数；符号的参数； （3）不确定度的大小决定了测量结果的使用价值，）不确定度的大小决定了测量结果的使用价值， 而误差主要是用于对误差源的分析方面。而误差主要是用于对误差源的

26、分析方面。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 第第3节节 测量误差与数据处理测量误差与数据处理 1. 测量误差的基本概念测量误差的基本概念 测量结果与被测量真值之差称为测量误差。测量结果与被测量真值之差称为测量误差。 Ll 绝对误差：绝对误差： l-测得结果；测得结果； L-真值真值 -测量结果相对其真值的偏离程度测量结果相对其真值的偏离程度 相对误差：相对误差：%100%100 lLL Ll r 产生测量误差的原因：产生测量误差的原因：测量器具、基准件误差、测量方法、测量器具、基准件误差、测量方法、 调整误差、环境误差、测量力误差及人为误差等。调整误差、环境误差、测量力误差及人为误差

27、等。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 系统误差系统误差 (Systematic Error) 在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量，在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量， 所得结果的所得结果的平均值与被测量的真值之差平均值与被测量的真值之差。 定值系统误差、变值系统误差；定值系统误差、变值系统误差； 随机误差随机误差 (Random Error) 测量结果与测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行在重复性条件下，对同一被测量进行 无限多次测量所得结果的无限多次测量所得结果的平均值之差平均值之差。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 2. 测量精度测量精度 测量精度

28、是与测量误差相对的概念。测量误差小，测量精度是与测量误差相对的概念。测量误差小， 则测量精度高；反之测量误差大，则测量精度低。则测量精度高；反之测量误差大，则测量精度低。 笼统的精度概念不能反映测量或加工过程中系笼统的精度概念不能反映测量或加工过程中系 统误差和随机误差的差异，因此须对二者及它们统误差和随机误差的差异，因此须对二者及它们 的综合影响提出相应的概念。的综合影响提出相应的概念。 精密度精密度 正确度正确度 准确度准确度 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 精密度精密度: 表示测量结果随机分散的特性；表示测量结果随机分散的特性； 正确度正确度: 表示测量结果中系统误差大小的程度

29、；表示测量结果中系统误差大小的程度； 准确度准确度: 是测量的精密与正确程度的综合反映，是测量的精密与正确程度的综合反映， 即测量结果与真值的一致程度。即测量结果与真值的一致程度。 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 c）b）a） （Precision） (Correctness) (Accuracy) GB/T 6379.1-2004 测量方法与结果的准确度测量方法与结果的准确度(正确度与精密度正确度与精密度) 第第1部分：部分： 总则与定义总则与定义 (trueness) Wang chenggang Panasonic China 内径测量爪：用来测量孔的内径、槽的宽度等尺寸 （2

30、.3）游标卡尺的工作原理及用途游标卡尺的工作原理及用途 外径测量爪：用来测量工件的外径、厚 度、高度等尺寸 深度尺：用来测量孔、台阶高 度、深度尺寸 20 原理：通过往复移动游标尺,从主尺与游标尺刻度读取测量面之间 的距离(包括外部尺寸、内部尺寸、深度尺寸） Wang chenggang Panasonic China (2.4)(2.4)游标卡尺测量精度的应用范围：游标卡尺测量精度的应用范围： 计测器使用遵循的原则：计测器的精度比被物测的精度高 510倍（一般情况） 游标卡尺的应用举例 工件尺寸与公差所选用游标卡尺的规格选用游标卡尺的精度 750.1(mm)0150(mm)0.02mm 18

31、0 0.3(mm)0200(mm)0.05mm 21 Wang chenggang （2.5）刻度原理）刻度原理 Panasonic China 最常用类型 0 01 a b 主尺 游尺 a主尺刻度值 b游尺刻度值 n i 游尺刻线数 游标分度值 刻度原理: 主尺游尺分度值 特点 刻度间隔(a)mm刻度间隔(b)mm = (a-b)mm 10.90.1 把10mm分成9等分=0.9mm 10.950.05 把19mm分成20等分=0.95mm 10.980.02 把49mm分成50等分=0.95mm i 当主尺（N一1）格的长度正好等于游标N格时，游标的分度值I为主尺每格 的宽度与游标尺每格的

32、宽度之差。即I=a-b i 23 Wang chenggang Panasonic China 2mm a b 1.95mm 主尺 游尺 a主尺刻度值 b游尺刻度值 n i 游尺刻线数 游标分度值 当主尺（2N一1）格的长度正好等于游标N格时，游标的分度值 为主尺2格 的宽度与游标尺1格的完之差。即I=2a-b 主尺游尺分度值 特点 刻度间隔(a)mm刻度间隔(b)mm = (2a-b)mm 11.90.1 把19mm分成10等分=1.9mm 11.950.05 把39mm分成20等分=1.95mm i 刻度原理: i 24 Wang chenggang Panasonic China （2.

33、6）游标读数原理）游标读数原理 0 01 I=a-b=1mm - 0.98mm = 0.02mm（读取刻度间隔） 0.98mm 1mm a b 设主尺的每格宽度为a,游尺的每格宽度为b,I为分度值,n为游标的刻线格数。 当主尺（N一一1）格的长度正好等于游标N格时，游标的分度值I为主尺每格 的宽度与游标尺每格的宽度之差。即I=a-b 012345 01456230789 49mm 50格格 把49mm，50等分，每等分是0.98mm 主尺 游尺 25 Wang chenggang Panasonic China 012345 0507525 39mm 20格格 0 o o 1 设主尺的每格宽度

34、为a,游尺的每格宽度为b,I为分度值,n为游标的刻线格数。 当主尺（2N一1）格的长度正好等于游标N格时，游标的分度值I为主尺2格 的宽度与游标尺1格的完之差。即I=2a-b 2mm a b 1.95mm I=2a-b=2*1mm 1.95mm = 0.05mm 把39mm，20等分，每等分是1.95mm 主尺 游尺 26 Wang chenggang （2.7）读数方法）读数方法(例例) 先读取通过游标尺刻度上“0”刻度线对上左边的主尺整数刻度值（即主尺刻度 值）；再找到游标尺和主尺刻度重合的刻度线，数刻度线左边的游标尺刻度格数，用 格数乘卡尺的分度值，即为游标尺刻度值；将主尺刻度值加上游标

35、尺刻度值，即为测 量值。 012345 01456230789 6mm17格 170.02mm0.34mm 主尺刻度值 6.0mm 游标尺刻度值 0.34mm 测量值 6.34mm 0.02m m Panasonic China 主尺刻线 游尺刻线 主尺刻度值 5.0mm 游标尺刻度值 0.90mm 测量值 5.90mm 01020304050 01234567809 0.05m m 5mm 180.05mm0.90mm 27 18格 Wang chenggang Panasonic China 规格（外径千分尺)025mm 2550mm 5075mm 75100mm 三、外径千分尺 （3.1

36、）规格及种类）规格及种类 28 外径千分尺:用来测量外 径与形位误差 公法线千分尺:用来测量外合齿 轮的公法线长度 数显千分尺:用来测量外径与 形位误差,读数方便 种类 Wang chenggang 三、外径千分尺 测杆固定套筒微分套筒 测力装置 套筒刻度基准线 锁紧装置 尺架 测砧微分套筒刻度 （3.2）外观结构）外观结构 Panasonic China 29 Wang chenggang （3.3）工作原理）工作原理 通过螺旋传动，将被测尺寸转换为丝杆的轴向位移和微 分套筒的圆周位移，从固定套筒刻度和微分套筒刻度上读取 测量头和测杆测量面间的距离。 测杆 测量尺寸读取数据 Panasoni

37、c China Panasonic China 31 Wang chenggang 刻度： 固定套筒最小刻度间隔：1格 = 0.5mm 微分套筒最小刻度间隔：1格 = 0.01mm （微分套筒旋转一周，测杆轴向位移为0.5mm，即：固定套筒刻度1格） （3.4）刻度原理）刻度原理 1mm 0.5mm 1mm 05 0.01mm 45 5 0 Panasonic China 32 Wang chenggang （3.5）读数方法）读数方法 以微分套筒的基准线为基准读取左边固定套筒刻度值，再以固定 套筒基准线读取微分套筒刻度线上与基准线对齐的刻度，即为微分套 筒刻度值，将固定套筒刻度值与微分套筒刻

38、度值相加，即为测量值。 6.0mm 45格0.01mm0.450mm 40 0 45 05 套筒刻度值 6.0mm 微分套筒刻度值 0.450mm 测量值 6.450mm Panasonic China 33 Wang chenggang Panasonic China 四、内径千分尺 （4.1）外观结构和工作原理 尺架 测头 工作原理: 通过螺旋传动，将被测尺寸转换为丝杆的轴向位移和微分 套筒的圆周位移，从固定套筒刻度和微分套筒刻度上读取测量 头和测杆测量面间的距离。 34 测力装置 微分筒 固定套筒 Wang chenggang Panasonic China 刻度： 固定套筒最小刻度间隔

39、：1格 = 0.5mm 微分套筒最小刻度间隔：1格 = 0.005mm （微分套筒旋转一周，测杆轴向位移为0.5mm，即：固定套筒刻度1格） （4.2）刻度原理）刻度原理 1mm 0.5mm 1mm 105 0.005mm 5 45 0 35 Wang chenggang 以微分套筒的基准线为基准读取左边固定套筒毫米数和半毫米数， 再以固定套筒基准线读取微分套筒刻度线上与基准线对齐的刻度，即 为微分套筒刻度值，将固定套筒刻度值与微分套筒刻度值相加，即为 测量值。 3. 5mm =0.350mm 套筒刻度值 3.5mm 微分套筒刻度值 0.350mm 测量值 3.850mm （4.3）读数方法）

40、读数方法 Panasonic China 70格 0.005mm 40 30 35 10 5 36 百分比较仪、千分比较仪百分比较仪、千分比较仪 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 百分表、千分表百分表、千分表 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 Wang chenggang 五、百分表 （5.1）外观结构）外观结构 短指针 大刻度盘 外壳 保护帽 轴杆 测杆 测头 限位指针 限位螺钉 长指针 小刻度盘 Panasonic China 37 Wang chenggang （5.2）工作原理）工作原理 通过测杆上 齿条与齿轮的传 动配合，将测杆 的直线运动转换 成指针的角度偏 移，根

41、据指针偏 移的角度，从刻 度盘上读取测量 值。 Panasonic China 38 Wang chenggang （5.3）刻度原理）刻度原理 刻度： 大刻度盘最小刻度 间隔：1格 = 0.01mm 小刻度盘最小刻度 间隔：1格 = 1.0mm （长指针旋转一周，短指针 旋转一格，即：1mm） 0.01mm 1.0mm Panasonic China 39 Wang chenggang （5.4）测量及读数方法）测量及读数方法 绝对测量法 以基准平面为基点，测量物体的实际尺寸，从刻度盘上 直接读取测量值。 0 步骤1、 将百分表固定 在表座上使测杆 受力，调整表筐 使指针与“0”刻 度线对齐

42、。（如 图） 步骤2、 将被测物放入测杆下端， 刻度盘指针发生偏移，从指 针偏移量在刻度盘上读取测 量值。（如图） 即： 4格0.01mm/格0.04mm 0 Panasonic China 40 Wang chenggang 相对测量法(工件比基准大) 将已知尺寸的基准规放入测量头下端，设定基准刻度“A” 再将被测物放入测量头下端读取数值“B”，测量值C=“A+B”。 0 步骤1、 将百分表固定在 表座上，将基准规放 入测头下端使测杆受 力，调整表筐使指针 与“0”刻度线对齐。 （如图） 步骤2、 将被测物放入测杆下端，刻 度盘指针发生偏移，从指针偏移 量在刻度盘上读取测量值，将读 取的数值加上基准规的尺寸，即 为测量值。（如图） 即： 10mm+（4格0.01mm/格） 10.04mm 0 10.0mm(A) Panasonic China 41 B C Wang chenggang Panasonic China 相对测量法(工件比基准值小) 将已知尺寸的基准规放入测量头下端，设定基准刻度“A” 再将被测物放入测量头下端读取数值“B”，测量值C “=A-B”