动力机械测试技术.doc

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1、动力机械测试技术第一章测量技术概述一测量的意义测量是人类对自然界的客观事物取得数量观念的一种认识过程（天气预报卫、卫星导航定位、地质勘探、空气质量指数、B超、CT、核磁共振……）科学技术发展与测量技术的不断完善是紧密相关的（实验物理学家、实验科学、高速加速器……以实验为依据，基础……激光测速、运动？的电子显示计时仪）测量技术反映了一个国家经济发展的总体水平（激光三坐标测量是快速成型技术）完善测量技术，防止和减少误差的产生（搭脉、B超、CT、核磁共振；测量是控制的依据，控制是测量的目的，质与量，生产线的加工自

2、动检测与诊断……）测量技术是研究有关测量方法和测量工具的专门学科（有测量必有误差，如何控制在被允许的范围内，可信度ppm合格率，汽车零部件生产的，误差的处理准则）计量是将物理量与其单位定义作比较的一种实验科学，是测量的特例二测量方法与对象1．对象力学测量长度、速度、加速度、转矩、惯量、振动……热工测量压力、温度、湿度、流量、浓度、功率……电学测量电压、电流、电阻、磁场、电功率……2．测量方法直接测量——被测物理量直接与校准物理量单位进行比较，或测量结果直接从预先标定好的测量仪器上得到（如水温计、压力表、电流

3、电压表、U型管测压）间接测量——未知量与若干个变量相关，现分别对若干个变量进行测量，然后按一定的函数关系确定其被测量存在误差传递综合函数关系的正确性如转矩电阻值状态等精度——非等精度——动态——（台风如何形成的，地震预报……）稳态——接触式非接触式（光学，辐射……）点测量场测量三测量系统组成测量系统组成是为一定的测量目的与要求而设计一般由感受元件（传感器），转换和处理，信号显示传输三部分组成1．感受元件一般将感受的被测物理量变换为电参数向外传输（非电参数……如温度……水银柱位移信号）要求不破环原先的状态（流

4、场），抗干扰能力强，现行度好，对动态变换速度尽可能快2．转换和处理部分将感受元件输出信号转换成显示部分易于接收的信号。一般传感器输出的信号很小，如电压为毫伏级，电阻为微欧级，这就需要信号放大。如输出信号为电感，电阻，电？？一般需通过电路将其转换处理为电压电流信号3．信号显示传输直接显示——指针式仪表，模拟显示与数值显示A/D转换（接口技术）à计算机à计算机辅助测试系统（CAT）——数据采集，分析，运算，显示，拷贝à数字仪表四测量误差与测量精度1．基本概念从物理量的单位定义到工作量？之间有一系列的量值传递过程

5、真值——需要测量的物理量客观存在的真实数值测量值——任何测量值只能近似的反映客观的真实值，即肯定存在着误差（测量环境状态，测量仪表精度，测量方法的完善性，测量人员的素质，测量对象的差异，测量数值的随机性有关）2．误差的表达形式绝对误差——只表达误差量值的大小结果表达相对误差——能表达测量结果的精度结果表达例：转速如测量值为r/minr/min温度3．测量误差的来源与分类根据误差产生的原因分三类1）系统误差定义：对某物理量进行等精度的系统测量，误差的绝对值和符号均保持稳定（常值），或者按照一定的规律变化（变值

6、）来源：由仪表制造、安装精度、采用方法、环境状态、测量人员的严密程度所致如U型管张力和粘性力环境温度，压力偏差2550%100kPa仪表轴摩擦用买菜电子秤去秤金项链，价值为零大量程仪表测小量程斜着眼看指针安装工艺，间隙（CKD组装原装）其误差产生的原因经分析可知，一般可以消除或尽可能降低（代价）系统误差决定了测量的正确度，说明测量结果偏差真值的程度1）随机误差定义——在等精度的重复测量中，受大量微小的随机作用，测量误差的出现没有一定的规律，其数值的大小和符号均不固定，难以消除。随机误差始终存在，顺从统计规律

7、，决定测量的精密度，即表示测量之相互接近的程度（测量值的重复性）为提高测量精度，就得进行系统测量2）过失误差（粗大误差）定义——人为过失造成歪曲测量结果（失真、记录、方法、仪器、操作错误……）应按一定的准则将坏值予以剔除正确度与精密度的综合反映了测量的准确度——正确度高，准确度一定高精密度高，准确度不一定高五测量数据与误差表达对某物理量进行等精度n次测量，得到一组测量值，如何表示其测量结果，如何对一些可疑值进行处理，数据的可信度是多少？记录测量时日期及大气状态记录仪器仪表本身的测量精度，生产？？型号测量次数

8、n要求足够大（避免随机过大…...）拟定一个危险率（可能把好值判错的概率）算术平均值（表示数据分布的中心）方差（表示数据在算术平均值附近的散布程度）（置信率P%）如注意有效数字测量数据的有效数值是相对测量精度提出来的计算过程的数据结果位数应与测量精度相一致误差数据的最小位应与测量数据相一致六测量结果的误差评价有标准、平均、或然、极限四种