第二章 长度测量基础分解
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◆量块的作用：
尺寸传递；检定和校准量具和量仪； 比较 测量中用于调整量具或量仪的 零 位；也用于加工中机床的调整和 工件的检验等。
◆量块的形状：
长方形平面六面体，它有 两个测量面和四个非测量面，
测量面极为光滑、平整其表 面粗糙度Ra值达0.012μm以 上，
两测量面之间的距离即为量 块的工作长度（标称长度）。
③粗大误差：指超出在规定条件下预计的 误差。
正确的测量结果不应包含粗大误差，应将 粗大误差剔除。
系统误差和随机误差不是绝对的，它们 在一定条件下可以互相转换。
4.随机误差
对随机误差所作的概率统计处理时，通常 将系统误差剔出。
1）随机误差的分布规律 大量测量实践证明，多次重复测量随机误
差服从正态分布。
.
若σ1＜σ2＜ σ3 , 则y1max ＞ y2max ＞ y3max
σ愈小,正态分布曲线愈陡, 表明随机误差分布愈集中, 测量方法的精密度愈高; 反之, σ愈大,正态分布曲 线愈平坦,表明随机误差分 布愈分散,测量方法的精密 度愈低.
特点:对单次测量,随机误差的大小、符号是无规律 可循的，但进行多次重复测量时，随机误差 服从统计规律，常用概率论和统计原理进行 处理。
②系统误差：在同一条件下多次测量同一量值 时，误差的大小，符号均不变或 按一定规律变化。
特点：可以归结为某一因素或几个因素的函数， 这种函数一般可用解析式、曲线或数表来 表示。可以给予修正。
量块是单值量具，一个量块只代表一个尺寸， 为了满足一定尺寸范围的不同尺寸要求，量块 可以组合使用，为了减少量块的组合误差，应 尽量减少量块的组合数目，一般不超过4块。
◆量块的选用： 从消去量块最小尾数开始，逐一选取。每
选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。
例如，从83块一套的量块中 选取尺寸为36.745mm的量 块组，选取方法为：
第二章 测量技术基础
§2.1 概述
1. 测量的基本概念
测量就是为确定量值而进行的实验过程.
q=L∕E
测量四要素: 测量对象、 计量单位、 测量方法、 测量精确度。
L—被测量值 E—采用的计量单位
测量对象：主要指几何量。包括长度、角度、 表面粗糙度以及形位误差等。
计量单位：机械制造常用的单位mm。
长度计量单位：米（m）、毫米（mm）、 微米（um）
角度测量单位：度、分、秒
测量方法：指在进行测量时所采用的计量器具 和测量条件的总和。
测量的精确度:指测量结果与真值的一致程度。
§2.2 长度与角度计量单位与量值传递 1. 长度单位与量值传递系统 目前使用的两种实体基准: 线纹尺、量块
光波波长
国家基准米尺 工作基准米尺
1等线纹尺 2等线纹尺
3等线纹尺
万能测长仪
粗糙度轮廓仪
万能测齿仪
平面度检查仪
偏摆仪
§2.4 测量误差
1.测量误差的基本概念 测量误差—指测量结果与测量的真值之差
δ= x – Q δ可能是正值或负值
Q=x ± 大 小决定了测量的精确度， 越大测得离真值
越远，测量精度越低。反之，越高。 E = /Q*100%
2.测量误差的来源
标称长 度到5.5mm的 量块，其公称值刻印在上 测量面上；标称长度大于 5.5mm的量块，其公称长 度值刻印在上测量面左侧 较宽的一个非测量面上 。
◆量块的粘合性：两量块能研合在一起。
◆量百度文库的精度：
量块按制造精度分为 00、0、1、2、3、K 六级；
量块按检定精度分为 1、2、3、4、5、6 六等
y
1
2
e 2 2
2
高斯曲线反映随机误差以下基本特征：
① 集中性（单峰性）：
绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多，图形呈单 峰。
② 对称性：
绝对值相等的正、负误差，出 现的机会相同，图形对称分布。
③ 有限性（有界性）：
在一定条件下，误差的绝对 值不会超过一定的限度。
④ 抵消性：
对同一量在同一条件下进行测量，随着重复测量次数 的增多，随机误差的算术平均值趋近于零，即绝对值相等 的正、负误差之和可以相互抵消。
2) 评定随机误差的尺度——标准偏差
标准偏差σ
y
1
2
e 2 2
2
0
ymax
1
2
σ1＜σ2＜ σ3 ,
y1max ＞ y2max ＞ y3max
按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸 作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。
按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作 为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含 了检定时的测量误差。
就同一量块而言，检定时的测量误差要比制 造误差小得多。所以，量块按“等”使用时其 精度比按“级”使用要高
◆量块的规格： 量块共有17种套别，每套数目分别为83、46等
1）计量器具误差 2）测量方法误差 3）测量环境误差 4）人员误差 总之，造成测量误差的因素很多，有些是可以
避免的有些是不可避免的。测量时尽量消除或减 少它们对测量结果的影响，保证测量精度。
3.测量误差的种类和特性：
随机误差 系统误差 粗大误差
①随机误差: 在相同条件下多次测量同一量值时, 误差值的大小,符号以不可预定的方 式变化.
36.745 …… 所需尺寸 － 1.005 …… 第一块量块尺寸 － 1.24 ………第二块量块尺寸 － 4.5 ……… 第三块量块尺寸
30.0 ……… 第四块量块尺寸
3.角度 单位与量值传递系统 一个圆周角360°。 多面棱体有4、6、 8、12、24、36、72面等
正八面棱体
§2.3 计量器具与测量方法 1.计量器具的分类：
工作计量器具1
工作计量器具2
工件尺寸
1等量块 2等量块 3等量块 4等量块 5等量块 6等量块 各种计量器具 工件尺寸
长度量值传递系统
为了保证量值统一，必须把基准的量值准确地传递 到生产中应用的计量器具和工件上去，需从组织上和技术 上建立一套严密而完整的系统。
2. 量块
量块是没有刻度的，截面为矩形的平面平行的断面量具
按用途分
标准计量器具 通用计量器具 检验计量仪器
按结构和工作原理分 机械式计量器具 光学式计量器具 气动式计量器具 电动式计量器具 光电式计量器具
2.测量方法的分类：
直接测量 间接测量
绝对测量 相对测量
单项测量 综合测量
接触测量 非接触测量
在线测量 离线测量
在线测量 离线测量
大型工具显微镜
尺寸传递；检定和校准量具和量仪； 比较 测量中用于调整量具或量仪的 零 位；也用于加工中机床的调整和 工件的检验等。
◆量块的形状：
长方形平面六面体，它有 两个测量面和四个非测量面，
测量面极为光滑、平整其表 面粗糙度Ra值达0.012μm以 上，
两测量面之间的距离即为量 块的工作长度（标称长度）。
③粗大误差：指超出在规定条件下预计的 误差。
正确的测量结果不应包含粗大误差，应将 粗大误差剔除。
系统误差和随机误差不是绝对的，它们 在一定条件下可以互相转换。
4.随机误差
对随机误差所作的概率统计处理时，通常 将系统误差剔出。
1）随机误差的分布规律 大量测量实践证明，多次重复测量随机误
差服从正态分布。
.
若σ1＜σ2＜ σ3 , 则y1max ＞ y2max ＞ y3max
σ愈小,正态分布曲线愈陡, 表明随机误差分布愈集中, 测量方法的精密度愈高; 反之, σ愈大,正态分布曲 线愈平坦,表明随机误差分 布愈分散,测量方法的精密 度愈低.
特点:对单次测量,随机误差的大小、符号是无规律 可循的，但进行多次重复测量时，随机误差 服从统计规律，常用概率论和统计原理进行 处理。
②系统误差：在同一条件下多次测量同一量值 时，误差的大小，符号均不变或 按一定规律变化。
特点：可以归结为某一因素或几个因素的函数， 这种函数一般可用解析式、曲线或数表来 表示。可以给予修正。
量块是单值量具，一个量块只代表一个尺寸， 为了满足一定尺寸范围的不同尺寸要求，量块 可以组合使用，为了减少量块的组合误差，应 尽量减少量块的组合数目，一般不超过4块。
◆量块的选用： 从消去量块最小尾数开始，逐一选取。每
选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。
例如，从83块一套的量块中 选取尺寸为36.745mm的量 块组，选取方法为：
第二章 测量技术基础
§2.1 概述
1. 测量的基本概念
测量就是为确定量值而进行的实验过程.
q=L∕E
测量四要素: 测量对象、 计量单位、 测量方法、 测量精确度。
L—被测量值 E—采用的计量单位
测量对象：主要指几何量。包括长度、角度、 表面粗糙度以及形位误差等。
计量单位：机械制造常用的单位mm。
长度计量单位：米（m）、毫米（mm）、 微米（um）
角度测量单位：度、分、秒
测量方法：指在进行测量时所采用的计量器具 和测量条件的总和。
测量的精确度:指测量结果与真值的一致程度。
§2.2 长度与角度计量单位与量值传递 1. 长度单位与量值传递系统 目前使用的两种实体基准: 线纹尺、量块
光波波长
国家基准米尺 工作基准米尺
1等线纹尺 2等线纹尺
3等线纹尺
万能测长仪
粗糙度轮廓仪
万能测齿仪
平面度检查仪
偏摆仪
§2.4 测量误差
1.测量误差的基本概念 测量误差—指测量结果与测量的真值之差
δ= x – Q δ可能是正值或负值
Q=x ± 大 小决定了测量的精确度， 越大测得离真值
越远，测量精度越低。反之，越高。 E = /Q*100%
2.测量误差的来源
标称长 度到5.5mm的 量块，其公称值刻印在上 测量面上；标称长度大于 5.5mm的量块，其公称长 度值刻印在上测量面左侧 较宽的一个非测量面上 。
◆量块的粘合性：两量块能研合在一起。
◆量百度文库的精度：
量块按制造精度分为 00、0、1、2、3、K 六级；
量块按检定精度分为 1、2、3、4、5、6 六等
y
1
2
e 2 2
2
高斯曲线反映随机误差以下基本特征：
① 集中性（单峰性）：
绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多，图形呈单 峰。
② 对称性：
绝对值相等的正、负误差，出 现的机会相同，图形对称分布。
③ 有限性（有界性）：
在一定条件下，误差的绝对 值不会超过一定的限度。
④ 抵消性：
对同一量在同一条件下进行测量，随着重复测量次数 的增多，随机误差的算术平均值趋近于零，即绝对值相等 的正、负误差之和可以相互抵消。
2) 评定随机误差的尺度——标准偏差
标准偏差σ
y
1
2
e 2 2
2
0
ymax
1
2
σ1＜σ2＜ σ3 ,
y1max ＞ y2max ＞ y3max
按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸 作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。
按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作 为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含 了检定时的测量误差。
就同一量块而言，检定时的测量误差要比制 造误差小得多。所以，量块按“等”使用时其 精度比按“级”使用要高
◆量块的规格： 量块共有17种套别，每套数目分别为83、46等
1）计量器具误差 2）测量方法误差 3）测量环境误差 4）人员误差 总之，造成测量误差的因素很多，有些是可以
避免的有些是不可避免的。测量时尽量消除或减 少它们对测量结果的影响，保证测量精度。
3.测量误差的种类和特性：
随机误差 系统误差 粗大误差
①随机误差: 在相同条件下多次测量同一量值时, 误差值的大小,符号以不可预定的方 式变化.
36.745 …… 所需尺寸 － 1.005 …… 第一块量块尺寸 － 1.24 ………第二块量块尺寸 － 4.5 ……… 第三块量块尺寸
30.0 ……… 第四块量块尺寸
3.角度 单位与量值传递系统 一个圆周角360°。 多面棱体有4、6、 8、12、24、36、72面等
正八面棱体
§2.3 计量器具与测量方法 1.计量器具的分类：
工作计量器具1
工作计量器具2
工件尺寸
1等量块 2等量块 3等量块 4等量块 5等量块 6等量块 各种计量器具 工件尺寸
长度量值传递系统
为了保证量值统一，必须把基准的量值准确地传递 到生产中应用的计量器具和工件上去，需从组织上和技术 上建立一套严密而完整的系统。
2. 量块
量块是没有刻度的，截面为矩形的平面平行的断面量具
按用途分
标准计量器具 通用计量器具 检验计量仪器
按结构和工作原理分 机械式计量器具 光学式计量器具 气动式计量器具 电动式计量器具 光电式计量器具
2.测量方法的分类：
直接测量 间接测量
绝对测量 相对测量
单项测量 综合测量
接触测量 非接触测量
在线测量 离线测量
在线测量 离线测量
大型工具显微镜