工程测量讲义（几何量基础知识）.doc

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1、几何量计量基础培训讲义（工程测量参数）438站梅利江一、几何量计量概述几何量是空间量，是由长度和角度组成的多维量，可以用来描叙物体的大小、长短、形状和位置等几何特征。通常我们把这些特征量的检定、校准和测试统称为几何量计量。几何量计量是现代计量科学技术的重要组成部分，它与国民经济建设和国防建设有着十分密切的关系，尤其在机械制造业、国防科技工业中应用特别广泛，在各级计量检测机构中几何量计量占有重要位置。几何量计量的主要任务是研究和确定长度单位的定义，建立、保存长度计量基准和标准，开展长度、角度的检定、校准、测试和进行量值传递，以确保量值的

2、统一和正确。几何量计量有两大分支，即长度计量和角度计量，它们分别是直线段的长度和圆弧长度的相对值的计量。所以，习惯上也称其为长度计量。长度的基本单位是米（m)，是国际单位制七个基本单位之一。角度的单位是弧度，是国际单位制的两个辅助单位之一。除此以外，由于几何量的多维性质，为了表示物体的大小、长短、形状和位置等几何特征，还定义了许多工程参量。这些工程参量的计量与测试都属于几何量计量。国防科技工业的几何量计量，按计量标准的计量特性划分为十一个分专业，它们是量块、线纹、角度、平直度、表面粗糙度、齿轮、工程测量、万能量具、坐标测量、经纬仪类仪

3、器、几何量仪器。二、测量的有关概念1、测量测量就是以确定量值为目的的一组操作。操作可以是自动地进行的，测量有时也称计量。测量实质上就是被测量与标准的比较。2、测量结果由测量所得到的赋予被测量的值。在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度。3、真值与给定的特定量的定义一致的值。4、约定真值对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。约定真值可以是在给定地点，由参考标准复现而赋予该量的值，也可以是常数委员会推荐的常数，如光速、阿佛加德罗常数等。三、测量的四个基本要素测量的四个基本要素是测量对象、测量单位、测量方法

4、、测量的准确度。（一）、测量对象：测量对象是指被测定物理量的实体，即被测物体。而被测量则是指某一被测的物理量或被测对象的某一被测参数。测量对象可能包含有多个被测的物理量，可以基本归结为长度和角度两大类。（二）、测量单位：测量单位是指用于表示与其相比较的同种量大小的约定定义和采用的特定量。长度的基本单位是米（m)1.米的定义1.米的定义及长度计量基准的演变定义年份定义内容定义性质计量基准名称1790年经过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一自然量标准档案米尺1889年米的长度等于在水的冰点温度下米原器两端刻线间的距离实物量标准国际米原器1

5、960年米的长度等于86Kr原子在2p10和5d5能级之间跃迁时所对应的辐射在真空中的波长的.73倍自然量标准由86Kr同位素光谱灯及专用装置所产生谱线的波长1983年米是光在真空中于（1/299792458）s的时间间隔内所经路径的长度基本物理常数由五种激光辐射或两类同位素光谱灯辐射所产生谱线的波长2.角度计量单位.我国法定计量单位制中，规定平面角的表示方法是度、分、秒六十进制与SI单位制中的辅助单位并用。（1）弧度制定义：在一个圆内，如圆心角φ所对应的弧长恰好等于该圆的的半径R，则该圆心角φ称为一弧度，记作rad。用弧度作单位来衡

6、量角度大小的单位制度，叫做弧度制。弧度单位仅用于计算，很少直接作为角度单位使用，弧度的表达式如下：半径为R的圆的周长为2πR，所以整个圆周对应的圆心角为2π弧度。当某圆心角j对应的圆弧周长为S，则有j=S/R式中，R为圆的半径。（2）六十进制定义:六十进制又称为秒角度制。将整个圆周分成360°等分，每等分弧长所对应的圆心角为1“度”（1°）；1“度”作60等分，每等分为1“分”（1′）；1“分”再作60等分，每等分为1“秒”（1″）。整个圆周对应的圆心角为360°。秒是六十分制的最小单位，小于1秒时，按十进制计算，如十分之五秒，写作0

7、.5″。小于1度的“分”值，也可按十进制计算，例如30′可写作0.5°计算:整个圆周对应的圆心角为360°。360°=21600′=″。（3）密位制密位是军用光学仪器的一种角度计量单位，常见于炮用的测角仪器中。目前定义密位的方法有两种。一种是将圆周分为6000等分，每一等分即为一密位，相当于六十分制的3′36″；另一种是将圆周6400等分，每一等分为一密位，相当于3′22.5″。3.角度单位换算弧度制与六十进制的换算360°=2π（rad）=6.2832（rad）1°=2π/360（rad）=0.（rad）1′=2π/(360×60)

8、（rad）=0.（rad）1″=2π/(360×360)（rad）=0.≈5×10-6（rad）反之，1rad=(360/2π)°=57.°≈3438′1rad≈″≈（2×105）″（三）、测量方法：在实施测量中，概括说