第一章_计量仪器的基本知识长成电子(东莞)有限公司刘丰条.ppt

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1、第一章计量仪器的基本知识学习目标:1、明确量仪的定义及其测量对象；2、熟悉量仪的主要技术指标和分类；3、了解光学量仪的基本组成和常用光学元件。1第一节量仪的定义及其测量对象量具定义为：“以固定形式复现量值的计量器具”；量仪定义为：“将被测的量转换成可直接观测的指示值或等效信息的计量器具”。因此，量仪和量具又统称为计量器具。量具可分为：单值量具（如砝码、量块、量规、标准电池、固定电容等）多值量具（如线纹尺、分度盘等）成套量具（如砝码组、量块组等）一、量仪的定义2量具的结构比较简单，没有指示器，没有

2、可以运动的测量元件，没有放大功能，细分程度也很有限，或干脆没有细分。操作简单，测量参数单一。而量仪的结构比较复杂，一般都有传感、转换放大、显示等几个主要环节。仪器所适用的测量对象较多，操作过程比较复杂。3二、量仪的测量对象从广义讲应该包括一切物理量，本书所介绍的几何量计量仪器的测量对象主要包括长度、位移、角度、粗糙度等几何量及其复合量。4第二节　量仪的主要技术指标仪器的技术指标是仪器工作性能的标志，是使用者选择和应用仪器的依据。量仪主要技术指标有：1、分度间隔分度间隔—是刻尺或度盘上相邻两刻线中

3、心之间的距离对于刻尺为相邻两刻线中心间的距离；对于度盘为相邻刻线中心间的弧线长度。思考：为使观察读数方便，分度间隔一般应在1--2.5mm范围内。？52、分度值分度值——是对应于一个分度间隔的被测量值，它是一台仪器可能读出的最小读数值（不包括估读值）。对于指示式仪器，分度值是指刻尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。如光学计的分度值为0.001mm。对于数字式仪器来说，一般不称作分度值，而将仪器所能测得的被测量的最小增量称为分辨力。63、测量范围和示值范围测量范围——是指在允许误差极限内仪器所能

4、测出的被测量值的范围。示值范围——是指仪器所显示或指示的最低值到最高值的范围。例如，立式光学计的示值范围为±0.1mm，而测量范围还包括横臂沿立柱的调节范围，为180mm。74、示值误差示值误差——是指仪器示值与被测量的真值之差。由于真值一般无法知道，通常是以高一级精度的计量器具测得的量值来近似地代表真值。(示值误差的大小可通过对仪器的检定来得到)示值稳定性——是指在测量条件不变的情况下，对同一量连续多次重复测量时仪器示值的最大变化范围。5、示值稳定性86、回程误差回程误差——是在相同条件下，仪

5、器正反行程在同一点被测量示值之差的绝对值。产生回程误差的主要原因是仪器有关零件之间存在有间隙和磨擦。7、修正值为消除系统误差用代数法加到测量结果上的值，叫做修正值。修正值的大小等于未修正测量结果的绝对误差，但正负号相反。98、灵敏度和放大比灵敏度——是指仪器对被测量变化的反应能力，即被观测到的变量的增量与其相应的被测量的增量之比。式中：S——灵敏度；——被观测到的变量的增量；——被测量的增量。在分子分母是同一类量的情况下，灵敏度也称放大比或放大倍数。109、灵敏阈引起仪器示值可察觉变化的被测量的

6、最小变化值，叫作灵敏阈，也称灵敏限。10、测量力测量力——是在接触测量过程中发生在仪器测头和被测工件表面间的接触力。测力过大时，会引起被测件或测头的弹性变形，造成测量误差；但测力过小，测量时不能可靠接触，会造成示值不稳定。1111、仪器误差和测量误差仪器误差——是指仪器本身固有的误差通常是用仪器精度分析的方法求得其理论值，或通过实测检定取得其实际值。测量误差——是指测量结果和被测量值之间的差异，它包括仪器误差、测量方法误差、外界环境条件偏离标准状态和测量人员主客观因素等原因造成的误差。12第三节

7、　量仪的分类主要分类方法：一是按其对原始信号的转换原理进行分类；二是按量仪的用途进行分类。一、按原始信号转换原理分类不同信号转换原理在测量仪器中的实际运用，促成了仪器的更新换代。所以按原始信号转换原理分类的仪器，其时代感很鲜明，工作原理的概念比较突出。13（一）机械式量仪用机械方法实现原始信号转换的量仪称为机械式量仪。包括千分尺、百分表、杠杆比较仪、扭簧比较仪等。按传动原理不同，又把机械式量仪分为以下几种：1、纯杠杆传动测微仪2、齿轮传动测微仪3、杠杆齿轮传动测微仪4、弹性元件传动测微仪等机械式

8、量仪特点优点：结构简单、成本低、操作维护方便缺点：精度不高14（二）光学式量仪用光学的方法实现对原始信号的转换和放大。根据光学系统的不同又将光学式量仪分为以下几种：1、望远系统的光学式量仪如平行光管、准直仪和以准直系统为主的光学计等2、显微系统的光学式量仪属于这类的有工具显微镜、测长机、测长仪、光学分度头等3、投影系统的光学式量仪所有型号和规格的投影仪都属于这一类15这类仪器中有复现长度基准光波的绝对光波干涉仪还有作为精密测量的接触式干涉仪、干涉显微镜、小孔干涉测量仪等由于这类量仪以光波作为测长