B-技术测量基础

B-技术测量基础汇报人：AA2024-01-28目录CONTENTS测量基本概念与原理常用测量方法及仪器长度、角度和形状测量技术温度、压力和流量检测技术电学量检测技术光学量检测技术01测量基本概念与原理CHAPTER测量是指将被测量与同类标准量进行比较，确定被测量大小的过程。测量是科学技术和生产实践中必不可少的一项工作，通过测量可以获取各种物理量和化学量的数据，为科学研究和工程设计提供重要依据。测量定义及作用测量作用测量定义测量单位制国际单位制（SI）是目前世界上普遍采用的单位制，包括基本单位和导出单位。基本单位有长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等。单位换算在实际应用中，不同单位制之间的换算非常常见。例如，长度单位之间的换算，如米、厘米、毫米等；质量单位之间的换算，如千克、克、毫克等。掌握换算关系对于正确理解和应用测量结果至关重要。测量单位制与换算测量误差主要来源于仪器误差、方法误差、环境误差和人员误差等。其中，仪器误差是由于测量仪器本身的不完善或未经良好校准而引起的；方法误差是由于测量方法或测量程序的不完善而引起的；环境误差是由于测量环境条件的变化对测量结果产生的影响；人员误差则是由于测量人员的技能水平、经验等因素对测量结果产生的影响。误差来源针对不同类型的误差，可以采取相应的处理措施。例如，对于仪器误差，可以通过定期校准和使用更精确的仪器来减小误差；对于方法误差，可以通过改进测量方法和提高测量程序的规范性来减小误差；对于环境误差，可以通过控制环境条件和使用环境补偿技术来减小误差；对于人员误差，可以通过提高测量人员的技能水平和经验来减小误差。误差处理测量误差来源及处理精确度是指测量结果中随机误差的大小，它反映了测量的重复性和再现性。高精确度意味着测量结果具有较高的可靠性和一致性。精确度准确度是指测量结果与被测量真值之间的接近程度。高准确度意味着测量结果能够更准确地反映被测量的实际值。准确度稳定性是指测量仪器或测量系统在长时间内保持其性能参数不变的能力。高稳定性意味着测量仪器或系统能够在各种环境条件下提供可靠和一致的测量结果。稳定性精确度、准确度和稳定性02常用测量方法及仪器CHAPTER直接通过测量仪器获取被测量的数值，如用卡尺测量长度。直接测量法通过测量与被测量有已知函数关系的其他量，经过计算得到被测量的数值，如用伏安法测电阻。间接测量法直接测量法与间接测量法光学仪器测量原理利用光的折射、反射、干涉、衍射等原理，将被测量转换为光信号进行测量。光学仪器应用显微镜、望远镜、分光计、干涉仪等，广泛应用于长度、角度、形状、位置等几何量的测量。光学仪器测量原理及应用电子仪器测量原理利用电子技术将被测量转换为电信号进行测量，具有高精度、高灵敏度、宽频带等优点。电子仪器应用电子天平、电子卡尺、数字万用表、示波器等，广泛应用于质量、长度、电学量等各种物理量的测量。电子仪器测量原理及应用其他专用测量仪器简介专用测量仪器针对某一特定领域或特定被测量而设计的测量仪器，具有专业性强、精度高等特点。举例激光测距仪、红外线测温仪、超声波探伤仪等，分别应用于距离、温度、无损检测等领域。03长度、角度和形状测量技术CHAPTER使用卡尺、千分尺等直接读取被测长度。直接测量法通过测量与被测长度有关的量，如直径、周长等，再换算成所需长度。间接测量法绝对测量是直接读取被测长度的量值，相对测量则是通过比较被测长度与已知长度的差异来得到测量结果。绝对测量与相对测量根据测量精度、被测物形状和尺寸、测量环境等因素选择合适的测量工具，如卡尺、千分尺、测微仪等。工具选择长度测量方法及工具选择角度测量方法及工具选择直接测量法使用角度计、量角器等直接读取被测角度。间接测量法通过测量与被测角度有关的量，如弧度、弦长等，再换算成所需角度。绝对测量与相对测量绝对测量是直接读取被测角度的量值，相对测量则是通过比较被测角度与已知角度的差异来得到测量结果。工具选择根据测量精度、被测角度范围、测量环境等因素选择合适的测量工具，如角度计、量角器、经纬仪等。最小条件法包容要求最大实体要求最小实体要求形状误差评定方法评定形状误差的基本原则是“最小条件”，即被测实际要素对其理想要素的最大变动量。最大实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界，即位于最大实体实效边界内。包容要求是指实际要素应位于具有理想形状的包容面内，包容面的形状由理想要素决定。最小实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界，即位于最小实体实效边界外。案例一01轴类零件的长度和直径测量。通过选择合适的卡尺和千分尺，对轴类零件的长度和直径进行精确测量，并分析测量结果的不确定度。案例二02角度的测量与校准。使用高精度角度计对某机械装置中的关键角度进行测量，并通过比较法对其进行校准，确保装置的角度精度符合要求。案例三03形状误差的评定与处理。针对某复杂曲面零件的形状误差进行评定，采用最小条件法确定其形状误差值，并根据评定结果对零件进行相应处理，以满足设计要求。典型案例分析04温度、压力和流量检测技术CHAPTER利用热电效应测量温度，具有测量范围宽、稳定性好、响应速度快等特点。热电偶热电阻红外温度传感器利用材料电阻随温度变化的特性测量温度，具有精度高、稳定性好、线性度好等优点。通过测量物体辐射的红外能量来推算物体的温度，具有非接触式测量、响应速度快等特点。030201温度传感器类型及特点利用压阻效应将压力转换为电阻变化，具有体积小、重量轻、功耗低等优点。压阻式压力传感器利用压电材料的压电效应将压力转换为电荷输出，具有灵敏度高、动态响应好等特点。压电式压力传感器通过测量压力引起的极板间距离变化来推算压力，具有精度高、稳定性好等优点。电容式压力传感器压力传感器类型及特点

流量传感器类型及特点涡轮流量传感器利用流体推动涡轮旋转来测量流量，具有测量精度高、响应速度快等特点。电磁流量传感器通过测量流体在磁场中产生的感应电势来推算流量，具有宽测量范围、高可靠性等优点。超声波流量传感器利用超声波在流体中传播速度与流体流速之间的关系来测量流量，具有非接触式测量、可测量腐蚀性流体等特点。温度传感器在智能家居中的应用通过温度传感器实时监测室内温度，实现智能调节空调、暖气等设备，提高居住舒适度。压力传感器在汽车胎压监测系统中的应用通过压力传感器实时监测轮胎胎压，及时提醒驾驶员调整胎压，保障行车安全。流量传感器在工业生产过程控制中的应用通过流量传感器实时监测管道中流体的流量，实现精确控制生产过程中的物料配比和能源消耗，提高生产效率和产品质量。典型案例分析05电学量检测技术CHAPTER通过电压表或示波器等设备，对电路中的电压进行测量和分析，以判断电路的工作状态和性能。电压检测技术利用电流表或电流互感器等设备，对电路中的电流进行实时监测，以获取电路的工作状态和负载情况。电流检测技术采用万用表或电阻计等设备，对电路中的电阻进行测量，以判断电路的连接状态、元件性能及故障情况。电阻检测技术电压、电流和电阻检测技术电感检测技术采用电感表或LCR测量仪等设备，对电路中的电感进行测量和分析，以判断电路的磁性能及振荡特性。电容检测技术利用电容表或LCR测量仪等设备，对电路中的电容进行测量和分析，以评估电路的储能性能和稳定性。频率检测技术通过频率计或示波器等设备，对电路中的信号频率进行测量和分析，以了解电路的工作频率和信号特性。电容、电感和频率检测技术123通过计算信号中谐波分量的均方根值与基波分量的均方根值之比，来评定信号的波形失真度。总谐波失真（THD）利用频谱分析仪等设备，对信号的频谱进行分析和比较，以判断信号的波形失真程度和频谱特性。频谱分析通过示波器等设备显示待测信号与标准信号的波形图，并进行比较和分析，以直观评定信号的波形失真度。波形图比较法波形失真度评定方法案例一某电子设备在运行时出现电压波动问题，通过电压检测技术发现电源电压不稳定。经检查发现电源模块故障，更换后设备恢复正常。案例二某音频放大器输出信号失真严重，采用总谐波失真评定方法发现THD值较高。经检查发现功放管损坏，更换后音频质量得到明显改善。案例三某通信系统在传输过程中出现信号频率偏移现象，通过频率检测技术发现信号源频率不稳定。经调整信号源参数后，通信系统恢复正常工作。典型案例分析06光学量检测技术CHAPTER03光源稳定性对于精密测量，需选择稳定性好的光源，以减少光强波动对测量结果的影响。01自然光源如太阳光，具有连续光谱，但受时间、地点和天气条件限制。02人造光源如白炽灯、荧光灯、激光等，具有不同光谱特性和亮度，可根据需求选择。光源类型及特点光谱分析原理通过分解复合光得到单色光，并测量各单色光的强度和波长，从而得到物质的吸收、发射或散射光谱。应用领域广泛应用于物质成分分析、结构研究、环境监测、生物医学等领域。仪器设备主要包括光谱仪、分光计、单色仪等，需根据实际需求选择合适的仪器设备。光谱分析原理及应用当两束或多束相干光波在空间某区域叠加时，会产生加强或减弱的现象，可用于测量光波的波长、检测光学元件表面质量等。干涉现象当光波遇到障碍物或通过小孔时，会产生偏离直线传播的现象，可