测量技术基础ppt课件

1、第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-问题集问题集一、量块的组合一、量块的组合（从83块一套中选配）1.0051.286.5301.0054.5201.159.51.61.01038.785 25.505 10.65 12.6二、测量误差方面的问题二、测量误差方面的问题 1、用两种测量方法，哪一种测量精度高？ L1 = 40 mm ，测量值 l1 = 40.004mm L2 = 80 mm ，测量值 l2 = 80.006mm 2、相同的测量方法和条件下，对同一轴颈 d 重复测量15 次，测量值为：30.742，30.743，30.741（P201） 问： 有无系统误差 ？ 有无过失误差 ？

2、 d 的最近真值？ 测量的极限误差 ？ 最终的测量结果？ 第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-问题集问题集Rhb3、通过测量弓高h玄长b ，间接测圆弧样板的半径R。 测得h和b的量值及其极限误差，如何确定R的量值和极限误差？ 4、已知三个量块的以下实际尺寸与极限误差，三个量块组合后 的尺寸与极限误差？200.0003，1.0050.0003，1.480.0003b28hh2R = += f ( h , b )第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-问题集问题集5、以下三种间接测量孔距 a 的方法，哪一种测量方案好？D1D2l1l2a a = l1+ D1 + D22 a =（ l1 + l

3、2 ) / 2 a = l2 2( D1 + D2 ) 第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-问题集问题集第六章第六章 测量技术基础测量技术基础一、基本概念一、基本概念【计计 量量】-实现 的测量l 单位统一l 量值准确l 既要既要：严格规定的计量单位l 还要还要：有保存-复现-传递计量单位一整套制度组织组织（系统）技术技术（设备）？第六章第六章 测量技术基础测量技术基础被测量被测量 L = q E -确定 的比值【测测 量量】- 确定量值而进行的实验过程 被被 测测 量（量（L）计量单位（计量单位（E)数数 值值计量单位计量单位标准量测测 量的实质量的实质- 将被测量与计量单位（标准量）进

4、行比较。 四个要素有？第六章第六章 测量技术基础测量技术基础测量的四个要素：测量的四个要素：l 测量对象对象：几何量（长度、角度、形位误差、粗糙度、）l 计量单位单位：我国采用“米制米制 ”（公制），常用常用mm , , m不知道测量精度的测量毫无意义！l 测量方法方法：计量器具和测量条件的综合l 测量精度精度：测量结果与真值的一直程度角度测量以“度分秒”为单位第六章第六章 测量技术基础测量技术基础【基准基准】- 用来保存和复现计量单位计量单位的计量器具 二、基准二、基准与与量值传递量值传递 保证量值的保证量值的统一统一和和准确准确【米米】- 平面电磁波在真空中1/ 299792458秒中行进

5、的距离 国 家 基 准 波 长工件尺寸工件尺寸工件尺寸工件尺寸线线纹纹量量具具端端面面量量具具逐 级传 递第六章第六章 测量技术基础测量技术基础量块量块 体现体现计量单位 + 作为作为尺寸传递媒介（参见P76）长方形六面体2个测量面个测量面4个非测量面( 刻有标称值 )l量块的级级：制造精度分为6级级（00、0、1、2、3 、 k ）l量块的等等：鉴定精度分为6等（1、2、3 、4、5、6 ）按标称值使用按检定值使用（常用鉻锰钢）第六章第六章 测量技术基础测量技术基础 组合使用组合使用切向推合推合，多块组合使用。17套别，每套数目为91、83、46、38组合方法：组合方法：以“最少块数”组合，

6、一般不超过4块。从消去所需尺寸的最小尾数开始，逐一选取。例2： 3 7. 7 8 1. 0 8 - 3 6. 7 1. 7 - 3 5 5 - 3 0 -（ 多用了1块，总数超4。）（ 块数最少，总数4。）例1： 3 8. 7 8 5 1. 0 0 5 - 3 7. 7 8 1. 2 8 - 3 6. 5 6. 5 - 3 0 - 让让块块数数最最少少要 巧巧 取第六章第六章 测量技术基础测量技术基础83块一套量块的尺寸：块一套量块的尺寸： 间隔0.010.01mm-从1.01，1.02 1.49，共49块；间隔 0.10.1 mm-从1.5，1.6 1.9， 共 5 块；间隔 0.5 0.5

7、 mm-从2.0，2.5 9.5， 共16块；间隔 10 10 mm-从10，20 100， 共10块；1.0051.005，1 1，0.50.5mm - 各 1 块；第六章第六章 测量技术基础测量技术基础1、计量器具、计量器具 - 标准量具量具 / 极限量规量规 / 通用量具通用量具 / 检验夹具检验夹具 分分 类类只有某个固定尺寸（如量块 / 直角尺）没有刻度的专用检验工具（如塞规）专 用 检 验 工 具游标卡尺等三、测量方法三、测量方法与与计量器具的计量器具的分类分类2、测量方法：、测量方法：直接/间接，绝对/相对，接触/非接触， 分分 类类 单项/综合，在线/离线，静态/动态，主动/被

8、动3、计量器具、计量器具与与测量方法的测量方法的常用术语常用术语 ：自阅教材第六章第六章 测量技术基础测量技术基础四、测量误差四、测量误差与与数据处理数据处理（P81起)1 1、基本概念、基本概念测量值大小不同大小不同的同类同类被测量评定得不到 实际中实际中 如何替代如何替代？l 绝对误差 = l L ( 真值 ) 大小相同大小相同的同类同类被测量 l 相对误差 = 评定L 100 %l 100 %如果知道如果知道第六章第六章 测量技术基础测量技术基础测量误差-既有大小（数值）大小（数值），又有方向（符号）方向（符号）。为了为了减小误差减小误差的影响的影响l系统误差系统误差 - 误差保持恒定恒

9、定 / 按确定规律确定规律改变 （偏心/温变等)l随机误差随机误差 - 误差以不可预定不可预定的方式变化（如测量力不稳定等）l粗大误差粗大误差 - 误差异常异常，超出预计（工作疏忽/突然振动等）【测量测量误差误差分类分类】设法消除消除/减小减小要设法发现发现并剔除剔除用概率统计方法处理第六章第六章 测量技术基础测量技术基础为了为了反映不同误差反映不同误差的影响的影响【测量测量精度精度分类分类】误误 差差偏偏 离离精精 度度接接 近近真真 值值l 正确度正确度 - 系统误差系统误差的影响程度（取决于系统误差系统误差）l 精密度精密度 - 随机误差随机误差的影响程度（取决于随机误差随机误差） l

10、精确度精确度 - 系统系统和随机随机的综合影响程度综合影响程度（取决于两者两者）反反映映第六章第六章 测量技术基础测量技术基础正确正确度高度高环心但分散环心但分散密集但偏心密集但偏心环心且密集环心且密集偏心且分散偏心且分散精密精密度高度高精确精确度高度高精确精确度低度低第六章第六章 测量技术基础测量技术基础为了减小减小误差对测量值 l 的影响，需要分类分类进行分析处理分析处理？误差来源：误差来源：测量误差主要由测量器具、测量方法、测量环境、 测量人员等方面因素产生。-自阅教材第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-随堂练习随堂练习一、量块的组合一、量块的组合（从83块一套中选配）25.505

11、10.65 12.6 间隔0.010.01mm-从1.01，1.02 1.49，共49块；间隔 0.10.1 mm-从1.5，1.6 1.9， 共 5 块；间隔 0.5 0.5 mm-从2.0，2.5 9.5， 共16块；间隔 10 10 mm-从10，20 100， 共10块；1.0051.005，1 1，0.50.5mm - 各 1 块；一、量块的组合一、量块的组合（从83块一套中选配）1.0054.5201.159.51.61.010 25.505 10.65 12.6第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-随堂练习随堂练习二、测量误差方面的问题二、测量误差方面的问题 1、用两种测量方法

12、，哪一种测量精度高？ L1 = 40 mm ，测量值 l1 = 40.004mm L2 = 80 mm ，测量值 l2 = 80.006mm 2、相同的测量方法和条件下，对同一轴颈轴颈 d 重复测量15 次，测量值为：30.742，30.743，30.741 问： 有无系统系统误差 ？ 有无过失过失误差 ？ d 的最近真值最近真值？ 测量的极限误差极限误差 ？ 最终的测量结果测量结果？ 第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-随堂练习随堂练习与问题与问题？(1) (1) 系统误差系统误差 设设 法法可以：可以：发现还能：还能：消除第六章第六章 测量技术基础测量技术基础2 2、测量误差的分析处理

13、（方法）、测量误差的分析处理（方法）-P81起判定 观察法：观察法： i i 大体正负相同、无明显变化规律 有无变值变值系误 不可发现：不可发现：定值定值系统误差 可以发现：可以发现：线性系统误差 / 周期性系统误差 i i i i i 消减法：消减法： 消根法 / 修正法 / 抵消法 -定值定值系统误差 （对零校正）（附修正表） （测左、右牙面螺距）对 无无变值变值系统误差系统误差 有有线性线性系统误差系统误差 有有周期性周期性系统误差系统误差第六章第六章 测量技术基础测量技术基础不能：不能：被消除/修正（存在于 li i 中）能够：能够：设法减少其影响（采用概率统计法概率统计法， 估计估计

14、其大小和规律）（2 2）随机误差）随机误差通常服从正态分布（若不含系统误差和粗大误差）分析处理的对象：分析处理的对象：测量列测量列（ l1， l2， li， ln ）第六章第六章 测量技术基础测量技术基础频率直方图频率直方图 正态分布曲线正态分布曲线随机误差的特性：随机误差的特性：单峰性：单峰性：绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多；对称性：对称性：绝对值相等的正、负误差出现的次数接近相等。抵偿性：抵偿性：测量次数无穷次时，误差的代数和趋于零（L真值L）。有界性：有界性：一定测量条件下，误差的绝对值不会超过一定的界限。 （绝对误差 3之外的概率：0.27次/100次测量）概率概率 p p

15、第六章第六章 测量技术基础测量技术基础 1 1 2 2 3 3 标准偏差标准偏差 -测量值的分散程度反映 越陡越陡 分散分散 测量精度测量精度 - - 单次单次测量值（任一次）的标准偏差标准偏差 limlim= =3 - - 单次单次测量值的极限测量误差极限测量误差（概率（概率p=99.73%）概率密度概率密度 y y 22212.nn（ = li L- -得不到得不到）第六章第六章 测量技术基础测量技术基础121(.)nLllln 算术平均值算术平均值 L L - - 替代真值（测量结果中心值） 残残（余误）差差 i = li L L残差残差的特性特性i = 0 -判定 L 和 i 计算的准

16、确性i 2= min -L作为测量结果最可靠-？贝贝赛赛尔尔公公式式 测量列测量列L L的的标准偏差标准偏差: : L L = = / n 单次单次测量的测量的标准偏差标准偏差2111niivn 3 3准则认为：准则认为：若误差服从正态分布，370370次次测量中，只有1 1次次测量的残差超过3。由于实际测量次数不可能超过370次，故l i中中不应该有超出33的残差的残差。-由此用来判断粗大误差（3 3）粗大误差：）粗大误差：用3 准则判定，若 i i 3 ， 则该l i为粗大误差，应予以剔除。 间接测量的数据如何处理？第六章第六章 测量技术基础测量技术基础3 3、函数误差、函数误差 - 间接

17、测量间接测量的数据处理设：y =y =f（ x1 ， x2) -如弓高 h 弦长 l 法测量半径 R函数的函数的随机随机误差：误差：222212)()(21xxxfxfy函数的函数的系统系统误差误差: :2211xxfxxfy（全微分）（全微分）极限极限误差：误差：2lim22lim22211)()(3xxfxxfyyiml第六章第六章 测量技术基础测量技术基础-随堂练习随堂练习222212)()(21xxxfxfy练练 习：习：根据下式导出根据下式导出x)(31321xxxx222222321313131xxxx31L推论：推论：n（n n L L）L L 的的标准偏差标准偏差（在相同条件相同条件下获得的一组数据，每个测量值都具有相同的精度）第六章第六章 测量技术基础测量技术基础4 4、等精度等精度测量数据的处理方法测量数据