测量技术基础.ppt

,第六章 测量技术基础,-,问题集,一、量块的组合,（从,83,块一套中选配）,1.005,1.28,6.5,30,1.005,4.5,20,1.15,9.5,1.6,1.0,10,38.785 25.505 10.65 12.6,二、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？,L,1,=40 mm,，测量值,l,1,=40.004mm,L,2,=80 mm,，测量值,l,2,=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,（,P,201,）,问：,有无系统误差？,有无过失误差？,d,的最近真值？,测量的极限误差？,最终的测量结果？,第六章 测量技术基础,-,问题集,R,h,b,3,、,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？,20,0.0003,，,1.005,0.0003,，,1.48,0.0003,b,2,8h,h,2,R,=,+,=,f,(,h,b,),第六章 测量技术基础,-,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？,D,1,D,2,l,1,l,2,a,a,=,l,1,+,D,1,+D,2,2,a,=,（,l,1,+,l,2,)/2,a,=,l,2,2,(D,1,+D,2,),第六章 测量技术基础,-,问题集,第六章 测量技术基础,一、基本概念,【,计 量,】,-,实现 的测量,单位统一,量值准确,既要,：严格规定的计量单位,还要,：有,保存,-,复现,-,传递,计量单位一整套制度,组织,（系统）,技术,（设备）,？,？,第六章 测量技术基础,被测量,L,=,q,E,-,确定 的比值,【,测 量,】,-,确定量值而进行的实验过程,被 测 量（,L,）,计量单位（,E,),数 值,计量单位,标准量,测 量的实质,-,将被测量与计量单位（标准量）进行比较。,四个,要素,有,？,第六章 测量技术基础,测量的四个要素：,测量,对象,：几何量（长度、角度、形位误差、粗糙度、,）,计量,单位,：我国采用,“,米制,”,（公制），,常用,mm,m,不知道测量精度的测量毫无意义！,测量,方法,：计量,器具,和测量,条件,的综合,测量,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 测量技术基础,【,基准,】,-,用来,保存,和,复现,计量单位,的计量器具,二、基准,与,量值传递,保证量值的,统一,和,准确,【,米,】,-,平面电磁波在真空中,1,/,299792458,秒中行进的距离,国 家 基 准 波 长,工件尺寸,工件尺寸,线纹量具,端面量具,逐 级,传 递,第六章 测量技术基础,量块 体现,计量单位,+,作为,尺寸传递媒介（参见,P76,）,长方形六面体,2,个测量面,4,个非测量面,(,刻有标称值,),量块的,级,：制造精度分为,6,级,（,00,、,0,、,1,、,2,、,3,、,k,）,量块的,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 测量技术基础,组合使用,切向,推合,，多块组合使用。,17,套别，每套数目为,91,、,83,、,46,、,38,组合方法：,以,“,最少块数,”,组合，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,-,让块数最少,要,巧,取,第六章 测量技术基础,83,块一套量块的尺寸：,间隔,0.01,mm-,从,1.01,，,1.02 1.49,，共,49,块；,间隔,0.1,mm-,从,1.5,，,1.6 1.9,，共,5,块；,间隔,0.5,mm-,从,2.0,，,2.5 9.5,，共,16,块；,间隔,10,mm-,从,10,，,20 100,，共,10,块；,1.005,，,1,，,0.5,mm-,各,1,块；,第六章 测量技术基础,1,、计量器具,-,标准,量具,/,极限,量规,/,通用量具,/,检验夹具,分 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,与,计量器具的,分类,2,、测量方法：,直接,/,间接，绝对,/,相对，接触,/,非接触，,分 类,单项,/,综合，在线,/,离线，静态,/,动态，主动,/,被动,3,、计量器具,与,测量方法的,常用术语,：自阅教材,第六章 测量技术基础,四、测量误差,与,数据处理,（,P81,起,),1,、基本概念,测量值,大小不同,的,同类,被测量,评定,得不到,实际中,如何替代,？,绝对误差,=,l,L,(,真值,),大小相同,的,同类,被测量,相对误差,=,评定,L,100%,l,100%,如果知道,第六章 测量技术基础,测量误差,-,既有,大小（数值）,，又有,方向（符号）,。,为了,减小误差,的影响,系统误差,-,误差保持,恒定,/,按,确定规律,改变（偏心,/,温变等,),随机误差,-,误差以,不可预定,的方式变化（如测量力不稳定等）,粗大误差,-,误差,异常,，超出预计（工作疏忽,/,突然振动等）,【,测量,误差,分类,】,设法,消除,/,减小,要设法,发现,并,剔除,用概率统计方法处理,第六章 测量技术基础,为了,反映不同误差,的影响,【,测量,精度,分类,】,误 差,偏 离,精 度,接 近,真 值,正确度,-,系统误差,的影响程度（取决于,系统误差,）,精密度,-,随机误差,的影响程度（取决于,随机误差,）,精确度,-,系统,和,随机,的,综合影响程度,（取决于,两者,）,反,映,第六章 测量技术基础,正确,度高,环心但分散,密集但偏心,环心且密集,偏心且分散,精密,度高,精确,度高,精确,度低,第六章 测量技术基础,为了,减小,误差对测量值,l,的影响，需要,分类,进行,分析处理,？,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 测量技术基础,-,随堂练习,一、量块的组合,（从,83,块一套中选配）,25.505 10.65 12.6,间隔,0.01,mm-,从,1.01,，,1.02 1.49,，共,49,块；,间隔,0.1,mm-,从,1.5,，,1.6 1.9,，共,5,块；,间隔,0.5,mm-,从,2.0,，,2.5 9.5,，共,16,块；,间隔,10,mm-,从,10,，,20 100,，共,10,块；,1.005,，,1,，,0.5,mm-,各,1,块；,一、量块的组合,（从,83,块一套中选配）,1.005,4.5,20,1.15,9.5,1.6,1.0,10,25.505 10.65 12.6,第六章 测量技术基础,-,随堂练习,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？,L,1,=40 mm,，测量值,l,1,=40.004mm,L,2,=80 mm,，测量值,l,2,=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,问：,有无,系统,误差？,有无,过失,误差？,d,的,最近真值,？,测量的,极限误差,？,最终的,测量结果,？,第六章 测量技术基础,-,随堂练习,与问题,？,(1),系统误差 设 法,可以：,发现,还能：,消除,第六章 测量技术基础,2,、测量误差的分析处理（方法）,-P81,起,判定,观察法：,i,大体正负相同、无明显变化规律 有无,变值,系误,不可发现：,定值,系统误差,可以发现：,线性系统误差,/,周期性系统误差,i,i,i,消减法：,消根,法,/,修正,法,/,抵消,法,-,定值,系统误差,（对零校正）（附修正表）（测左、右牙面螺距）,对,无,变值,系统误差,有,线性,系统误差,有,周期性,系统误差,第六章 测量技术基础,不能：,被消除,/,修正（存在于,l,i,中）,能够：,设法减少其影响（采用,概率统计法,，,估计,其大小和规律）,（,2,）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：,测量列,（,l,1,，,l,2,，,l,i,，,l,n,）,第六章 测量技术基础,频率直方图 正态分布曲线,随机误差的特性：,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：,绝对值相等的正、负误差出现的次数接近相等。,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：,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,p,第六章 测量技术基础,1,2,3,标准偏差,-,测量值的分散程度,反,映,越陡,分散,测量精度,-,单次,测量值（任一次）的,标准偏差,lim,=,3,-,单次,测量值的,极限测量误差,（概率,p,=99.73%,）,概率密度,y,（,=,l,i,L,-,-,得不到,）,第六章 测量技术基础,算术平均值,L,-,替代真值（测量结果中心值）,残,（余误）,差,i,=l,i,L,残差,的,特性,i,=0-,判定,L,和,i,计算的准确性,i,2,=min-,L,作为测量结果最可靠,-,？,贝赛尔公式,测量列,L,的,标准偏差,:,L,=,/,n,单次,测量的,标准偏差,3,准则认为：,若误差服从正态分布，,370,次,测量中，只有,1,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,不应该有超出,3,的残差,。,-,由此用来判断粗大误差,（,3,）粗大误差：,用,3,准则判定，若,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 测量技术基础,3,、函数误差,-,间接测量,的数据处理,设：,y=,f,（,x,1,，,x,2,),-,如弓高,h,弦长,l,法测量半径,R,函数的,随机,误差：,2,2,2,2,1,2,),(,),(,2,1,x,x,x,f,x,f,s,s,+,=,函数的,系统,误差,:,（全微分）,极限,误差：,第六章 测量技术基础,-,随堂练习,2,2,2,2,1,2,),(,),(,2,1,x,x,x,f,x,f,s,s,+,=,练 习：,根据下式导出,推论：,（,n,L,）,L,的,标准偏差,（在,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 测量技术基础,4,、,等精度,测量数据的处理方法,-,（,l,1,，,l,2,，,l,i,，,l,n,，,n,次,）,针,对,判定,变值,系统误差,残差,大体正、负,相间,，变化规律,不明显,。,求,出算术平均值,L,求,残差,-,i,求,出,L,的,L,判定,粗大误差,求,单次测量的,-,得出测量结果,-,L,e,i,=l,i,L,3,准则,:,是否有,i,3,L,e,=L,3,L,（概率,99.73%,）,L,=,/,n,