第一章测量的基本知识.ppt

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1、第一章测量的基础知识1.1量和测量1.2测量方法和测量误差1.3测量误差1.1量和测量一、量和量纲量：指现象、物体或物质可定性区别和定量区别的一种属性。不同量：定性相同量：定量量值表示：数值和计量单位的乘积。表征被测对象属性的大小。如3.4m分类：基本量和导出量七个基本量-国际单位制（SI）中：长度、质量、时间、温度、电流、发光强度和物质的量量纲：在量制中，任何一个量可用基本量的幂的乘积的表示，此表达式就称为该量的量纲。量纲法则基本量的量纲：L、M、T、θ、I、N、J其它量纲：基本量的幂的乘积表达式来表示。如力的量纲LMT-2任何一个量可用基本量的幂的乘积的表达式来表示1.

2、1量和测量二、法定计量单位法定计量单位是强制性的。我国的法定计量单位1.基本单位：米（长度）、千克（质量）、秒（时间）、开尔文（温度）、安培（电流）、坎德拉（光强度）、摩尔（物质的量）2.辅助单位：弧度、球面度3.导出单位：基本单位和辅助单位以相乘或相除的形式所构成的单位。1.1量和测量三、区别：测量、测试、计量测量：是以确定被测对象的量值为目的的全部操作。测试：是指具有试验性质的测量。也可理解为试验和测量的全过程。计量：为实现测量单位的统一和量值准确可靠的测量。1.1量和测量四、基准基准是复现和保存计量单位并具有规定计量单位特性的计量器具。米的定义：即“一米是光在真空中在

3、1／299792458秒时间间隔内的行程长度”。分类：国家基准副基准工作基准1.2测量方法一、测量方法分类1.直接测量和间接测量：不必测量与被测量有一定函数关系的量，直接得到被测量的数值或对标准值的偏差称直接测量。通过测量与被测量有一定函数关系的量，根据已知的函数关系式求得被测量的测量称为间接测量。2.直接比较测量法和替代测量法3.接触测量和非接触测量1.2测量方法注意被测量是否随时间而变化静态测量：被测量值可认为是恒定的。动态测量：被测量值是随时间而变化的。二测量装置及有关术语二、测量装置及有关术语传感器测量变换器检测器准确度定级标称范围：器具对应的被测量示值的范围。例如

4、：温度计起点示值：-30°C，终点示值20°C。标称范围-30°C~20°C。量程：标称范围的上下限之差的模。（上例中？）测量范围：在测量器具的误差处于允许极限内的情况下，测量器具所能测量的被测量值的范围。（与准确度定级有关）漂移：测量器具的计量特性随时间的慢变化。1.3测量误差一、测量误差测量误差定义：被测量的测得值x与其真值x0之差，即：△=x－x0由于真值是不可能确切获得的，因而上述善于测量误差的定义也是理想概念。在实际工作中往往将比被测量值的可信度（精度）更高的值，作为其当前测量值的“真值”。即约定真值1.3测量误差二、误差分类1.误差来源：①测量器具：测量器具设计

5、中存在的原理误差，如杠杆机构、阿贝误差等。制造和装配过程中的误差也会引起其示值误差的产生。②测量方法：间接测量法中因采用近似的函数关系原理而产生的误差或多个数据经过计算后的误差累积。③测量环境：测量环境主要包括温度、气压、湿度、振动、空气质量等因素。在一般测量过程中，温度是最重要的因素。测量温度对标准温度（＋20℃）的偏离、测量过程中温度的变化以及测量器具与被测件的温差等都将产生测量误差。④测量人员：测量人员引起的误差主要有视差、估读误差、调整误差等引起，它的大小取决于测量人员的操作技术和其它主观因素。1.3测量误差误差分类：测量误差按其产生的原因、出现的规律、及其对测量结

6、果的影响，可以分为系统误差随机误差粗大误差①系统误差：在规定条件下，绝对值和符号保持不变或按某一确定规律变化的误差，称为系统误差。其中绝对值和符号不变的系统误差为定值系统误差，按一定规律变化的系统误差为变值系统误差。如度盘偏心的误差。系统误差大部分能通过修正值或找出其变化规律后加以消除。1.3测量误差②随机误差：在规定条件下，绝对值和符号以不可预知的方式变化的误差，称为随机误差。就某一次测量而言，随机误差的出现无规律可循，因而无法消除。但若进行多次等精度重复测量，则与其它随机事件一样具有统计规律的基本特性，可以通过分析，估算出随机误差值的范围。随机误差主要由温度波动、测量力

7、变化、测量器具传动机构不稳、视差等各种随机因素造成，虽然无法消除，但只要认真、仔细地分析产生的原因，还是能减少其对测量结果的影响。③粗大误差：明显超出规定条件下预期的误差，称为粗大误差。粗大误差是由某种非正常的原因造成的。如读数错误、温度的突然大幅度变动、记录错误等。该误差可根据误差理论，按一定规则予以剔除。1.3测量误差三、误差的表示方法1.绝对误差：绝对误差=测得值-真值2.相对误差：相对误差=误差/真值3.分贝误差=10lg(测量结果/真值)4.引用误差（表征计量器具的特性）计量器具的绝对误差与引用值之比。引