机械工程测量技术基础ppt课件

1、第一章 丈量的根底知识.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识汽车乘坐温馨性的台架实验 .机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识丈量中获取的信息是人们认识客观事物内在规律、研讨事物之间的相互关系、预测未来开展的根据。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识1.1 量和丈量量和丈量1.2 丈量方式和方法丈量方式和方法1.3 丈量误差丈量误差1.4 丈量器具的误差丈量器具的误差1.5 丈量数据处置及丈量结果的表达方式丈量数据处置及丈量结果的表达方式1.6 间接丈量结果的综合间接丈量结果的综合1.7 小结小结.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、量和量纲量是指景象、物体

2、或物质可定性区别和定量确定的一种属性。不同类的量彼此可以定性区别，如长度与质量是不同类的量。 1.量值1表示：数值*单位2作用：定量地表达被测对象相应属性的大小3举例：3.4m.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、量和量纲2.根本量和导出量1根本量：长度、质量、时间、温度、电流、发光强度、物质的量。2导出量：定量地表达被测对象相应属性的大小3根本量与导出量的关系 根本量是独立的，导出量那么是由根本量按一定函数关系来定义的。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、量和量纲3.量纲和量纲法那么 “量纲代表一个实体(被丈量)确实定特征，而量纲单位那么是该实体的量化根底。例如，长

3、度是一个量纲，而厘米那么是长度的一个单位；时间是一个量纲，而秒那么是时间的一个单位。七个根本量的量纲：L、M、T、I、N、J “量纲法那么任何一个量与其他量之间的关系中，等号两侧的的量纲该当一样。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识二、法定计量单位1根本单位 根据国际单位制(SI)，七个根本量的单位分别是：长度米(Metre)、质量千克(Kilogram)、时间秒(Second)、温度开尔文(Kelvn)、电流安培(Ampere)、发光强度坎德拉(Candela)、物质的量摩尔(mol)。 它们的单位代号分别为：米(m)、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(m

4、ol)。2辅助单位 在国际单位制中，平面角的单位弧度和立体角的单位球面度未归入根本单位或导出单位，而称之为辅助单位。辅助单位既可以作为根本单位运用，又可以作为导出单位运用。 3导出单位 在选定了根本单位和辅助单位之后，按物理量之间的关系，由根本单位和辅助单位以相乘或相除的方式所构成的单位称为导出单位。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识三、丈量、计量、测试 丈量：以确定被测对象的量值为目的而进展的实验过程。 计量：假设丈量涉及实现单位一致和量值准确可靠那么被称为计量。研讨丈量、保证丈量一致和准确的科学被称为计量学。计量一词只用做某些专门术语的限定语，如计量单位、计量管理、计量规范等。

5、所组成的新术语都与单位一致和量值准确可靠有关。 测试：指具有实验性质的丈量，或丈量和实验的综合。 一个完好的丈量过程必定涉及到被测对象、计量单位、丈量方法和丈量误差。它们被称为丈量四要素。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识四、基准和规范基准：是用来保管、复现计量单位的计量器具。它是具有现代科学技术所能到达的最高准确度的计量器具。基准通常分为国家基准、副基准和任务基准三种等级。它们所处的位置是逐级降低的。 计量规范：是指用于检定任务计量器具的计量器具。任务计量器具是指用于现场丈量而不用于检定任务的计量器具。普通丈量任务中运用的绝大部分就是这一类计量器具。.机械工程测量与试验技术第一章

6、 测量的基础知识五、量值的传送和计量器具的检定量值传送：经过对计量器具实施检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值经过各级计量规范传送到任务计量器具，以保证被测对象量值的准确和一致。计量器具检定：是指为评定计量器具的计量特性，确定其能否符合法定要求所进展的全部任务。一切的计量器具都必需实施相应的检定。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识六、小结1.几个概念量、量纲；丈量、计量、测试；基准、规范根本量；根本单位；2.量纲法那么.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、丈量方法分类1.直接丈量和间接丈量1直接丈量：直接将被丈量与规范量进展比较规范量规范量规范计量单位如米尺、光栅

7、尺、规范计量单位如米尺、光栅尺、激光、激光、 绝对丈量绝对丈量定值规范量如某一固定尺寸定值规范量如某一固定尺寸 相对丈量相对丈量.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、丈量方法分类1.直接丈量和间接丈量.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、丈量方法分类1.直接丈量和间接丈量2间接丈量： 丈量与被丈量有一定函数关系的参量，被丈量由计算获得。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、丈量方法分类2.直接比较丈量和替代丈量3.接触丈量和非接触丈量.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识二、丈量安装及有关术语 丈量安装(丈量系统)是指为了确定被丈量值所必需的器具和辅

8、助设备的总体。1传感器 它是直接作用于被丈量，并能按一定规律将被丈量转换成同种或别种量值输出的器件。2丈量变换器 提供与输入量有给定关系的输出量的丈量器件。显然，当丈量变换器的输入量为被丈量时，该丈量变换器实践上就是传感器；反过来，传感器也就是第一级的丈量变换器。当丈量变换器的输出量为规范信号时，它就被称为变送器。在自动控制系统中，经常用到变送器。3检测器 用以指示某种特定量的存在而不用提供量值的器件或物质。在某些情况下，只需当量值到达规定的阈值时才有指示。化学试纸就是一种检测器。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识二、丈量安装及有关术语4丈量器具的示值 由丈量器具所指示的被丈量值。

9、示值用被丈量的单位表示。5准确度等级 用来表示丈量器具的等级或级别。每一等级的丈量器具都有相应的计量要求，用来坚持其误差在规定极限以内。6.标称范围 也称为示值范围。丈量器具标尺范围所对应的被丈量示值的范围。例如温度计的标尺范围的起点示值为一30，终点示值为+20，其标称范围即为一30+20。7量程 标称范围的上下限之差的模。上例的量程就是50。8丈量范围 在丈量器具的误差处于允许极限内的情况下，丈量器具所能丈量的被丈量值的范围。9漂移 丈量器具的计量特性随时间的慢变化。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识三、小结1.丈量方式分类1直接丈量与间接丈量2直接比较丈量和替代丈量3接触丈量

10、和非接触丈量2.丈量安装及有关的术语传感器.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、丈量误差的定义：一、丈量误差的定义：丈量误差丈量误差 = 测得值测得值 - 真值真值客观真实值未知客观真实值未知 商定真值：世界各国公认的几何量和物理量的最高基准的量值商定真值：世界各国公认的几何量和物理量的最高基准的量值如：米如：米 - 公制长度基准公制长度基准丈量所得数据与其相应的真值之差丈量所得数据与其相应的真值之差 - 1绝对误差绝对误差 x = x x0 实际真值：设计时给定或用数学、物理公式计算出的给定值实际真值：设计时给定或用数学、物理公式计算出的给定值光在真空中光在真空中1s时间内传播间

11、隔的时间内传播间隔的1/299792485.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识1.1.按误差来源：安装误差、环境误差、方法误差、人员误按误差来源：安装误差、环境误差、方法误差、人员误差差2.2.按特性规律：系统误差、随机误差、粗大误差按特性规律：系统误差、随机误差、粗大误差 系统误差系统误差由特定缘由引起、具有一定因果关系并按确定规律产生由特定缘由引起、具有一定因果关系并按确定规律产生 - - 有规律可循有规律可循安装、环境、动力源变化、人为要素安装、环境、动力源变化、人为要素再现性再现性 - - 偏向偏向DeviationDeviation实际分析实际分析/ /实验验证实验验证 -

12、 - 缘由和规律缘由和规律 - - 减少减少/ /消除消除.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识 随机误差随机误差因许多不确定性要素而随机发生因许多不确定性要素而随机发生偶尔性不明确、无规律偶尔性不明确、无规律概率和统计性处置无法消除概率和统计性处置无法消除/ /修正修正 粗大误差粗大误差检测系统各组成环节发生异常和缺点等引起检测系统各组成环节发生异常和缺点等引起分别分别 - - 防止防止 .机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识1.1.绝对误差：丈量某量所得值与其真值商定真值之差。绝对误差：丈量某量所得值与其真值商定真值之差。 2.2.相对误差：绝对误差与商定真值之比。用百分数

13、表示。相对误差：绝对误差与商定真值之比。用百分数表示。 相对误差越小，丈量精度越高。相对误差越小，丈量精度越高。 3.3.援用误差：安装示值绝对误差与安装量程之比。援用误差：安装示值绝对误差与安装量程之比。 4.4.分贝误差：分贝误差： 分贝误差分贝误差=20lg(丈量结果真值丈量结果真值).机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识4、练习、练习丈量上限为丈量上限为100克的电子秤，秤重克的电子秤，秤重60克的规范分量时，其示值为克的规范分量时，其示值为60.2克，那么该丈量点的援用误差为：克，那么该丈量点的援用误差为：60.2-60100=0.2%.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基

14、础知识1.精度：精度： 丈量结果与真值吻合程度丈量结果与真值吻合程度定性概念定性概念 a精细度精细度. . .precisionaccuracyb正确度正确度c准确度准确度.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识 精度等级：用来表达安装在符合一定的计量要求情况下，能坚持其精度等级：用来表达安装在符合一定的计量要求情况下，能坚持其误差在规定的极限范围内。误差在规定的极限范围内。 工程上常采用援用误差作为判别精度等级的尺度。以允许援用误差工程上常采用援用误差作为判别精度等级的尺度。以允许援用误差值作为精度级别的代号。工业仪表常见的精度等级有值作为精度级别的代号。工业仪表常见的精度等级有0.1

15、0.1级，级，0.20.2级，级，0.50.5级，级，1.01.0级，级，1.51.5级，级，2.02.0级，级，2.52.5级，级，5.05.0级。级。 精细度和准确度等级为精细度和准确度等级为1.01.0的仪表，在运用时它的最大援用误差不超的仪表，在运用时它的最大援用误差不超越越1.01.0，也就是说，在整个量程内它的绝对误差最大值不会超越其量程，也就是说，在整个量程内它的绝对误差最大值不会超越其量程的的1 1。 在详细丈量某个量值时，相对误差可以根据精度在详细丈量某个量值时，相对误差可以根据精度等级所确定的最大绝对误差和仪表指示值进展计算。等级所确定的最大绝对误差和仪表指示值进展计算。.

16、机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识精度等级知的丈量仪表只需在被丈量值接近满量程时，才干发扬它的丈量精度。运用丈量仪表时，该当根据被丈量的大小和丈量精度要求，合理地选择仪表量程和精度等级，只需这样才干提高丈量精度。同窗们，记住吧！同窗们，记住吧！.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识2.2.不确定度不确定度 ：意味着对丈量结果可信性、有效性的疑心程度或不：意味着对丈量结果可信性、有效性的疑心程度或不一定程度，是定量阐明丈量结果的质量的一个参数。一定程度，是定量阐明丈量结果的质量的一个参数。 所得的被丈量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，所得的被丈量值具有分散性，即每次测

17、得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。 丈量不确定度就是阐明被丈量之值分散性的参数，它不阐明丈量不确定度就是阐明被丈量之值分散性的参数，它不阐明丈量结果能否接近真值。丈量结果能否接近真值。 丈量不确定度用规范偏向表示，这时称其为规范不确定度。丈量不确定度用规范偏向表示，这时称其为规范不确定度。 .机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识五、小结1.丈量误差定义2.误差的分类3.误差的表示方法4.丈量精度与不确定度.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、常用术语一、常用术语1 1丈量仪器的示值误差丈量仪器的示值误

18、差 它是指丈量器具的示值与被丈量真值它是指丈量器具的示值与被丈量真值( (商定真值商定真值) )之差。例如电之差。例如电压表的示值压表的示值ViVi为为30V30V，而电压实践值，而电压实践值K K为为30.5V30.5V，那么电压表的，那么电压表的示值误差等于示值误差等于-0.5V-0.5V。2 2根本误差根本误差 指丈量仪器在规范条件下所具有的误差，也称为固有误差。指丈量仪器在规范条件下所具有的误差，也称为固有误差。3 3允许误差允许误差 指技术规范、检定规程等对丈量仪器所规定的允许的误差极限指技术规范、检定规程等对丈量仪器所规定的允许的误差极限值。值。4 4丈量器具的准确度丈量器具的准确

19、度 指丈量器具给出接近于被丈量真值的示值的才干。指丈量器具给出接近于被丈量真值的示值的才干。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识一、常用术语一、常用术语5 5丈量器具的反复性和反复性误差丈量器具的反复性和反复性误差 丈量器具的反复性是指在规定的运用条件下，丈量器具反复接丈量器具的反复性是指在规定的运用条件下，丈量器具反复接纳一样的输入，丈量器具给出非常类似输出的才干。丈量器具的纳一样的输入，丈量器具给出非常类似输出的才干。丈量器具的反复性误差就是丈量器具呵斥的随机误差分量。反复性误差就是丈量器具呵斥的随机误差分量。6 6回程误差回程误差 也称为滞后误差，是指在一样条件下，被丈量值不变

20、，丈量器也称为滞后误差，是指在一样条件下，被丈量值不变，丈量器具行程方向不同时，其示值之差的绝对值。具行程方向不同时，其示值之差的绝对值。7 7误差曲线误差曲线 表示丈量器具误差与被丈量之间的函数关系的曲线。表示丈量器具误差与被丈量之间的函数关系的曲线。8 8校准曲线校准曲线 表示被丈量的实践值与丈量器具示值之间函数关系的曲线。表示被丈量的实践值与丈量器具示值之间函数关系的曲线。.机械工程测量与试验技术第一章 测量的基础知识二、小结二、小结熟习常用术语熟习常用术语1.1.丈量仪器的示值误差丈量仪器的示值误差2.2.根本误差根本误差3.3.允许误差允许误差4.4.丈量器具的准确度丈量器具的准确度5.5.丈量器具的反复性和反复性误差丈量器具的反复性和反复性误差6.6.回程误差回程误差7.7.误差曲线误差曲线8.8.校准曲线校准曲