第13课时 第二章 第四节 测量仪器及其特性(2)
测量仪器及其特性(2018.05)
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 ----------------------------------------------------------------------------------------------标称范围：（0～100）V
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 -----------------------------------------------------------------------------------------------
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 -----------------------------------------------------------------------------------------------
（九）准确度 指测量仪器给出接近于真值的响应的能力
注意点： 由于各种测量误差存在，通常任何测量都不可能是完善的，实际上真值 是不可知的，当然接近于真值的能力也是不确定的。因此，测量仪器的准确 度是一种测量仪器示值接近真值的程度，准确度是定性的概念
计量基础知识及专业实务 测量仪器及其特性 -----------------------------------------------------------------------------------------------
示值范围：（-10～110）℃ 标称范围： （-10～110）℃ 测量范围： （0～100）℃ 量程：120 ℃
（一）灵敏度 测量仪器响应的变化除以对应的激励变化
注意点： 1、反映测量仪器被测量（输入）变化，引起仪器示值（输出）变化的
程度
2、有时灵敏度并不是越高越好，为了方便计数，使示值处于稳定，还 需要特意降低灵敏度。
测量仪器及其计量特性
测量仪器及其计量特性
陈玲艳
【期刊名称】《新疆电力技术》
【年(卷),期】2018(0)3
【摘要】目录一测量仪器(计量器具)二测量仪器的计量特性一、测量仪器(计量器具)(一)测量仪器及其作用1、测量仪器又称计量器具,是指单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
它是用来测量并能得到被测对象量值的一种技术工具或装置。
测量仪器的特点:(1)用于测量,目的是为了获得被测对象量值的大小。
(2)具有多种形式,可以单独使用,也可以连同辅助设备一起使用。
(3)测量仪器本身是一种器具或一种技术装置,是一种实物。
【总页数】12页(P38-49)
【关键词】测量仪器;计量特性;示值误差;准确度等级;实物量具;约定真值;允许误差【作者】陈玲艳
【作者单位】国网新疆电力有限公司电力科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TH70
【相关文献】
1.新版《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(一) [J], 陈明华;施昌彦;
2.新版《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(二) [J], 陈明
华;施昌彦;
3.《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(三)新版 [J], 陈明华;施昌彦;
4.新版《通用计量术语及定义》系列讲座第二讲测量仪器的特性(四) [J], 陈明华;施昌彦;
5.2013中国传感测量与导航技术发展高峰论坛暨2013中国嵌入式系统年会 2013中国电子测量与导航技术发展高峰论坛第23届全国测控、计量、仪器仪表学术年会中国仪器仪表学会空间仪器分会(筹)筹备会联合大会会议通知 [J], 大会组委会
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第二章技术测量基本知识与常用计量器具
度量指标是用以选择和使用计量器具、研究和判别测量方法正确 性的依据。
第一节 技术测量的基本知识
1.刻度间距(刻线间距)计量器具标尺上两相邻刻线中心的距离。 2.分度值(刻度值或读数值)计量器具标尺上每一刻度间距所代表 的被测量的数值。 3.示值范围 计量器具标尺上所显示或指示的起始值到终止值的 范围。 4.测量范围 计量器具所能测量的被测量的最小值到最大值的范 围。 5.灵敏度(放大比)计量器具对被测的量变化的反映能力。
第二节 测量长度尺寸的常用计量器具
表2-4 其他游标量具
第二节 测量长度尺寸的常用计量器具
表2-4 其他游标量具
第二节 测量长度尺寸的常用计量器具
图2-3 带表卡尺 1—量爪 2—百分表 3—毫米标尺
第二节 测量长度尺寸的常用计量器具
图2-4 数显卡尺 1—下量爪 2—上量爪 3—游框显示机构 4—尺身
第一节 技术测量的基本知识
(3)量仪 将被测几何量的量值转换成可直接观测的指示值(示值) 或等效信息的计量器具，一般具有传动放大系统。 1)机械式量仪 用机械方法实现原始信号转换的量仪，如指示表、 杠杆齿轮比较仪等。 2)光学式量仪 用光学方法实现原始信号转换的量仪，如光学计、 工具显微镜等。 3)电动式量仪 将原始信号转换为电量形式信息的量仪，如电感 比较仪、电容比较仪、干涉仪等。
第二节 测量长度尺寸的常用计量器具
6.量块的使用方法 量块的使用方法可分为按“级”使用和按 “等”使用两种。
二、游标量具
利用游标和尺身相互配合进行测量和读数的量具称游标量具。 1.游标卡尺的结构形式和用途 游标卡尺简称卡尺，最常用的三 种见表2-2。
表2-2 常用的游标卡尺(单位：mm)
机械工程测试基础_测量装置的基本特性
d n1 y t
dt n1
பைடு நூலகம் a1
dy t
dt
a
0
y
t
2－1
bm
d m xt
dt m bm1
d m1 x t
dt m1
b1
dx t
dt
b
0
x
t
测量装置的动态特性也可以用传递函数、频率响应函数 和单位脉冲响应函数表示：
传递函数： 频率响应函数： 脉冲响应函数：
H
实际标定过程如图2－2，主要考虑其他量不会严格保持不变。 测量装置的静态测量误差：测量装置自身和人为因素。
2、标准和标准传递
若标定结果有意义，输入和输出变量的测量必须精确； 用来定量输入、输出变量的仪器和技术统称为标准； 变量的测量精度以测量误差量化，即测量值与真值的差； 真值：用精度最高的最终标准得到的测量值； 标准传递和实例（图2－3）。
静态特性
测试装置的特性
动态特性 负载特性
抗干扰特性
说明：测试装置各特性是统一的，相互关联的。例如：动态特性方程
一般可视为线性方程，但考虑静态特性的非线性、迟滞等因素，就成 为非线性方程。
1、测试装置的静态特性
静态特性是由静态标定来确定的； 静态标定：是一个实验过程，只改变测量装置的一个输入量，其他所
s
Y s X s
bm s m an s n
b m1 s m1 b1 s b0 a n1 s n1 a1 s a 0
H
(
j)
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j m j n
bm1 j m1 b1 j b0 an1 j n1 a1 j a0
输入量 x(t) (t)
3测量设备及其特性与设备的检定和校准精品PPT课件
当测量仪器或测量系统调节到特定位置时获得 的，并用于指明位置的，由可经修约的极端示值或 近似的极端示值所界定的一组量值。
【注1】 标称示值区间通常以最小量值和最大量值表示，例 如“100V200V”。
【注2】 在某些Biblioteka 域中，本术语是“标称范围”。9
第二节 测量设备的特性(4)
5
第一节 测量设备(4)
测量系统 measuring system 一套组装的和适用于特定量在规定区间
内给出测量值的一台或多台测量仪器，包括任 何试剂和电源。 【注】一个测量系统可以仅包括一台测量仪 器。
6
第二节 测量设备的特性(1)
示值 indication 由测量仪器或测量系统提供的量值。
【注1】示值可以用可视形式或声响形式表示，也可 以传输到其它装置。示值通常由模拟输出显示器上 指示的位置、数字输出所显示或打印的数字、编码 输出的码形图、或实物量具的赋值给出。 【注2】示值与相应的被测量值不必是同类量的值。
测量仪器的稳定性 stability of a measurement instrument
稳定性 stability 测量仪器保持其计量特性随时间恒定的特性。
【注】稳定性可用几种方式量化。例如： 【例1】用计量特性变化到某个规定的量所经过的时 间间隔表示；
【例2】用特性在规定时间间隔内发生的变化表示。
备，它包括检定或校准中使用的，还包括试验和检验 过程中使用的测量设备。它的特点：
（1）概念的广义性； （2）内容的扩展性； （3）测量设备不仅是指硬件还有软件。
3
第一节 测量设备(2)
测量仪器(计量器具) measuring instrument
常见测量工具精度及使用方法讲解课件
● 以下是用户提供的信息和标题： ● 我正在写一份主题为“常见测量工具精度及使用方法”的 PPT,现在准备介绍“测量工具的精度”，请帮我生成“千分尺的精度”为标
题的内容 ● 千分尺的精度
● 精度等级：千分尺的精度等级分为0级、1级、2级，其中0级最高，1级次之，2级最低。 ● 测量范围：千分尺的测量范围通常为0~100mm、0~25mm、0~50mm等。 ● 测量精度：千分尺的测量精度通常为±0.01mm、±0.005mm等。 ● 使用注意事项：使用千分尺时，应避免碰撞、摔落等可能导致精度受损的情况。同时，使用前应先校零，确保测量结果的
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安装游标卡尺：将游标卡尺安装在测量台 上，确保卡尺的固定螺丝牢固，避免滑动 或松动。
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测量工件：将游标卡尺的测量面与工件表 面接触，然后旋转游标卡尺的主旋钮，使 游标卡尺的读数与工件尺寸相匹配。
添加 标题
校准零位：在使用游标卡尺之前，需要校 准零位。将游标卡尺的测量面与测量台面 轻轻接触，然后旋转游标卡尺的微调旋钮， 使游标卡尺的读数归零。
读数：通过目镜观察千分尺的刻度，读 取被测物体的尺寸。
记录数据：将测量结果记录在表格或笔 记本上，以便后续分析和处理。
放置被测物体：将被测物体放置在千分 尺的测量台上，确保物体与测量台垂直。
清洁千分尺：使用后，需要用干净的布 擦拭千分尺，以保持其清洁和精度。
百分表的使用方法
● 安装：将百分表安装在测量架上，确保安装牢固。 ● 校零：使用前先校零，确保测量结果的准确性。 ● 测量：将百分表对准被测物体，调整测量杆，使指针指向零位。 ● 读数：观察百分表上的刻度，读取测量结果。 以下是用户提供的信息和标题： 我正在写一份主题为“常见测量工具精度
初中物理测量仪器使用ppt 通用PPT课件
一. 右 图 所 示 电 流 值 为
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0.5 A
下一题
二. 读 出 右 图 电 流 值
答案
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上一题 下一题
二. 右 图 所 示 电 流 值 为
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1.7 A
下一题
三. 读 出 右 图 电 流 值
答案
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三. 右 图 所 示 电 流 值 为
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0.52 A
下一题
四. 读 出 右 图 电 流 值
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四. 右 图 所 示 电 流 值 为
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0.32 A
下一题
五. 读 出 右 图 电 流 值
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五. 右 图 所 示 电 流 值 为
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0.7 A
下一题
六. 读 出 右 图 电 流 值
答案
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上一题
六. 右 图 所 示 电 流 值 为
六个小格 每个0.1 cm 共0.6 cm
将整数部分的读数和小数部分的读数相
加即为待测物体的长度 8.6 cm
但是
精确测量时要求读到 最小刻度值的下一位
故
最终答案 8.62 cm
返回
为何要读到
最小刻度值的下一位
更加精确 !
比如: 一物体的长度为27.8毫米, 最末一位数 8 虽然是估读的 ,
但它告诉我们该物体的长度在
返回前页
测 被测电流超过电流表的量程时，不仅测不出电流值，
量
电流表的指针还会被打弯，甚至烧杯电流表． 在不能预先估计被测电流大小的情况下，
电
要先用电路的一个线头迅速试触电流表的接线柱，
测量仪器和器具的介绍.ppt
2、视线高法：即根据视线高程（Hi）推算高程（B点）的方法。 Hi = HA + a HB = Hi – b
1
水准测量的仪器与工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。 水准仪按其精度分，有DS0.5，DS1，DS3，DS10等不同精度的水准仪。园林工 程测量中一般多使用DS3型水准仪，使用该仪器进行水准测量，每千米往、返测 高差中数的偶然中误差为±3mm。 一、DS3型水准仪的构造
水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。水准仪 主要由望远镜、水准器及基座三部分构成。
水准仪除上述部分外，还装有制动螺旋、微动螺旋和微。常用的有塔尺和双面尺两种。 1、塔尺：用于等外水准测量。一般由两节或三节套接
而成，有3m和5m两种，底部为零点。数字有正字和倒字两 种。数字上加红点表示米数。
2、双面尺：多用于三、四等水准测量，长度为3m，两 根尺为一对。一面为红白相间称红面尺；另一面为黑白相间 称黑面尺（也称主尺）。黑面均由零开始，而红面，一根由 4.687m至7.687m，另一根由4.787m7.787m。
三、尺垫：尺垫是在转点处放置水准尺用的。 尺垫用生铁铸成，一般为三角形，中间有一突起的
半球体，下方有三个支脚。使用时将支脚牢固地踩入土 中，以防下沉。上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺 和标志转点之用。
4
水准测量原理
一、高程测量：测量地面上各点高程的工作。 根据使用仪器和施测方法不同分为：水准
测量、三角高程测量和气压高程测量。 水准测量是高程测量中最基本的和精度较
测量仪器的计量特性
测量仪器的计量特性测量仪器的计量特性是指其影响测量结果的一些明显特征，其中包括测量范围、偏移、重复性、稳定性、分辨力、鉴别力〔阈〕和示值误差等。
为了达到测量的预定要求，测量仪器必须具有符合规范要求的计量学特性。
确定测量仪器的特性，并签发关于其法定地位的官方文件，称为测量仪器控制。
这种控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项: ——型式批准；——检定；——检验。
这些工作的目的是要确定测量仪器的特性是否符合相关技术法规中规定的要求。
型式批准是由政府计量行政部门做出的承认测量仪器的型式符合法定要求的决定。
所谓型式，是指某一种测量仪器的样机及(或)它的技术文件(例如:图纸、设计资料等)，实质上就是该种测量仪器的结构、技术条件和所表现出来的性能。
检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
检验是对使用中测量仪器进行监督的重要手段，其内容包括检查测量仪器的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后测量仪器是否遭到明显改动，以及其误差是否超过使用中最大允许误差等。
(一)标称范围、量程和测量范围测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围，称为标称范围。
此时的示值范围是与测量仪器的整体相联系的，是指标尺所指示的被测量值可得到的范围。
标称范围通常以被测量的单位表示，而不管标尺上所标的单位是什么。
例如:一台万用表，把操纵器件调到×10一挡，其标尺上、下限的数码为0～10，则其标称范围为(0～100)V。
标称范围一般用上限和下限说明，例如:(100～200)℃。
当下限(即最小值)为零时，标称范围一般只用其上限(即最大值)来表示，例如:(0～100)v的电压表，其标称范围可表示为100V。
标称范围的上限与下限之差的绝对值，称为量程。
例如:某温度计的标称范围为(-30～80)℃，则其量程为|80-(-30)|℃=110℃；某电压表的标称范围为100V，则其量程为|100-0|V=100V。
6测量仪器及其特性
一、思考题1．什么是测量仪器?答：测量仪器又称计量器具，是指“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”。
2．测量仪器按结构和功能是如何分类的?答：按结构和功能特点测量仪器可以分为以下几类：（1）指示式或显示式测量仪器（2）记录式测量仪器（3）累计式测量仪器（4）积分式测量仪器（5）模拟式测量仪器或模拟式指示仪器（6）数字式测量仪器或数字式指示仪器3．实物量具有何特点?答：实物量具的特点是：(1)本身直接复现或提供了单位量值，即实物量具的示值(标称值)复现了单位量值，如量块、线纹尺本身就复现了长度单位量值；(2)在结构上一般没有测量机构，如砝码、标准电阻，它只是复现单位量值的一个实物；(3)由于没有测量机构，在一般情况下，如果不依赖其他配套的测量仪器，就不能直接测量出被测量值，如砝码要用天平、量块要配用干涉仪、光学计。
因此，实物量具往往是一种被动式测量仪器。
4．测量系统有何特点?答：测量系统是由各种测量仪器连同辅助设备组装起来的，有时也可以随时拆卸，形成固定安装的测量系统。
5．测量设备有何特点?答：(1)概念的广泛性；(2)内容的扩展性；(3)测量设备包括硬件和软件。
6．敏感器、检测器和传感器的区别是什么?答：它们的概念不同。
传感器是提供与输入量有确定关系的输出量的器件；检测器是用于指示某个现象的存在而不必提供有关量值的器件或物质；敏感器是直接受被测量作用，能接受被测量信息的一个元件。
7．测量链的特点是什么?答：测量链是测量仪器或测量系统从测量信号输入到输出所形成的一个通道，这一通道由一系列单元组成。
如由传声器、衰减器、滤波器、放大器和电压表组成的电声测量链；如一个压力表的机械测量链，由波登管、机械传动系统和刻度盘构成。
8．示值范围、标称范围、测量范围、量程的区别是什么?答：要注意正确区别示值范围、标称范围、测量范围和量程的概念。
示值范围是指测量标尺或显示装置所能指示的范围，可用标在标尺或显示器上的单位表示；标称范围是对测点整体而言的，通常用被测量的单位表示；测量范围是指能保证规定准确度，满足示值误差在规定极限内，可用于测量的量值范围；量程是指“标称范围上限值和下限值之差的模”。
初中物理中测量工具的三个特征
初中物理中测量工具的三个特征物理学是一门实验科学，实验离不开测量，而测量需要测量工具，所以学会测量工具的使用是学习物理的开始，是打开物理学之门的钥匙.初步了解和掌握一些基本测量工具的测量原理和测量方法，对初中学生而言不仅是必要的，而且也是重要的.本文专门谈谈初中范围内所涉及到的要求测量的物理量及其所对应的测量工具的三个特征.一、初中物理中要求直接测量的物理量及对应的测量工具在华东版初中物理教材范围内，对物理量的测量可分为三类：第一类是用初中学生所学过并掌握的测量工具无法直接测，但可用物理公式计算出的物理量，这一类属于间接测量量.如电阻Ｒ必须在直接测出电流Ｉ和电压Ｕ后用Ｒ＝Ｕ／Ｉ算出，属于这一类的物理量还有压强、密度、电功率、速度等.第二类是用初中学生所学过的测量工具可直接测量但学生实验及作业中均未出现过的，如液体密度的测量和大气压的测量.第三类是能直接测量，并要求学生掌握的，属于要求直接测量量.这一类是本文要主要讨论的.将这类物理量及对应的测量工具列表如下：被测物理量长度Ｌ体积Ｖ质量ｍ时间ｔ温度ｔ电流Ｉ电压Ｕ电功Ｗ力Ｆ测量工具刻度尺量筒、量杯天平秒表温度计电流表电压表电能表测力计二、测量工具的三个特征不管使用哪一种测量工具测量都必须首先弄清该工具的三个特征，否则必然导致测量错误 .测量工具的三个特征分别是：零刻度线、最小分度值和量程.1 零刻度线（1）零刻度线的位置图1零刻度线是读取测量数据的起点，是基准点.在不同测量工具上的零刻度线的位置往往不同.如图1、图2所示，刻度尺和天平横梁标尺上的零刻度线均在左端；量筒和量杯的零刻度线在其最下端；弹簧称上的零刻度线在称的上端；对于以摄氏度为单位的温度计，零刻度线往往在温度计的中下部.因此读数要细心，当温度计内的水银面在零刻度线上方，读数时应从零刻度开始往上读且读数为正；若温度计内图2的水银面在零刻度线下方，读数时应从零刻度线开始往下读且读数为负.如图2（ａ）所示，图示数为8℃，图2（ｂ）所示数为－8℃而不是12℃.如图3所示电流表和电压表的零刻度线在表盘中间偏左处；灵敏电流计的零刻度线在表盘正中处；秒表的零刻度线，在表盘上方正中处.（2）零刻度线也是校零线①什么叫校零有些测量工具是靠指针指示的刻度来读被测量值的.如弹簧称、电流表、电压表、秒表的读数和天平横梁标尺上游码的读数.在未测量时，这些仪器的指针理应指在零刻度线上，但是由于各种原因，往图3往出现未测量时指针已指在其他刻度线上的现象，这时就要人为地移动指针的位置使之对准零刻度线，这一过程叫校零.②校零的方法电流表、电压表的校零方法是旋转表盘上的专用螺丝，这种方法叫机械调零.学生用弹簧称可用手直接或上或下地移动指针的位置来校零.天平横梁标尺的校零是先将游码移到零刻度线上，然后调节横梁两端的平衡螺母使横梁平衡.（3）零刻度线的自行定义有些测量工具上的零刻度线在需要重新定义时，可自行定义.如刻度尺长期使用若造成零刻度线处磨损，刻度线模糊不清时，可在刻度清楚的地方自选一条刻度线为零刻度线，后面刻度线上的数字依次类推为1、2、3……等等.需要指出的是，天平横梁标尺上零线的重新定义的方法是将游码移到重新定义的零刻度线上后，要调整横梁两端的平衡螺母使天平平衡，到此才完成零刻度线的重新定义.需要说明的是，并不是所有测量工具上的零线都能自行定义.如以摄氏温度为单位的温度计零刻度规定为“标准状态下纯净的冰水混合物的温度”，因而不能再重新定义零刻度.量筒和量杯是以底部内表面为零刻度线，因而也不能重新定义.初中阶段要求掌握的测量工具，除上面两种外，其余均可自行定义新的零刻度线.2 最小分度值（1）什么是最小分度值测量工具上的刻度线从长度上看有长短之分，两条相邻长线间的间隔叫一大格，长线上所标数字表明一大格表示多大的物理量.两条相邻短线间的间隔叫一小格，最小分度值指的就是每一小格表示多大的物理量.如图2中的弹簧称一大格表示1牛，一小格表示0.2牛，此弹簧称的最小分度值为0.2牛.（2）最小分度值的确定确定测量工具上最小分度值的方法是根据大格上所标的数字及单位，先读出一大格表示的物理量的大小，然后仔细数一数一大格分成了多少个小格，将一大格表示的物理量除以小格数，便是该测量工具的最小分度值.如图3所示的电流表，当选用0～0.6安量程时，看表盘下面的一排数字，一大格表示0.2安，而一大格被分成10小格，将0.2安除以10，那么最小分度值是0.02安.要注意在双量程电流表和电压表中，同一小格在电表的不同量程中表示的最小分度值不同 .如上述电流表使用0～0.6安量程时，一小格表示0.02安，若改用0～3安量程时，同一小格却表示0.1安.（3）最小分度值的作用①用于正确的读数读被测量时，只要从零刻度开始数该测量工具上所用的小格数，再乘以此仪器的最小分度值，然后再加上估读的一位估计值便是该量的测量数据.由此可见，若最小分度值确定错了，则导致读数错误.②表示测量工具的准确程度最小分度值越小的测量工具，其准确程度越高.因为测量数据中的准确值是由工具的最小分度值决定的.如最小分度值为1厘米的刻度尺，只能准确读出多少个厘米，小于1厘米的长度部分只有靠估计，因为此刻度尺上没有小于1厘米的刻度.同理若用最小分度值为1毫米的刻度尺便能准确到1毫米，因而比厘米刻度尺准确程度高.若用千分尺则能读准1／100毫米，准确程度更高.（4）最小分度值不是物理单位不能把最小分度值简单理解为物理单位，最小分度值指测量工具上的一小格表示多大的物理量，如图2中的量筒最小分度值为2毫升，而不是毫升.3 量程（1）什么是量程测量工具的量程指使用工具时在一次读出被测量的条件下所能测量的范围.如用一米长的米尺，一次就能读出的被测量的长度不超过1米.超过1米的长度用此尺也能测出，但是不能一次读出.由此可见，测量工具上的量程，实际上就是该工具的最小刻度值到最大刻度值的范围.如米尺最小刻度值是零，最大刻度值是1米，那么量程就是0～1米.体温计的最小刻度值是35℃，最大刻度值是42℃，那么量程就是35～42℃.电压表表盘上的上面一排数字最小刻度值是0伏，最大刻度是15伏，那么量程是0～15伏.而下面一排数字量程为0～3伏.（2）有关量程的说明①有些测量工具要求被测量绝对不能超过量程，否则轻者是测不出来，重者造成仪器的损坏.如体温计的量程是35～42℃，若用该体温计测低于35℃的温度会测不出，测超过42℃的温度体温计中的液体有可能把体温计胀破，电流表、电压表若超量程使用会使电表指针被打弯或烧坏电表，如果弹簧称超量程使用，可能会造成弹簧不能恢复原状.②并不是所有超量程的量都测不出.如果被测量能分解测量时，超量程的量仍可测.如果量程为0～50毫升的量筒测一桶水的体积，可用该量筒一筒筒的将一桶水分解测量，最后把每次测量数据加在一起便是这桶水的体积.③并不是所有在量程内的量都能测量，若被测量小于测量工具的最小分度值就测不出.这样的量虽然在测量工具的量程内，但不能用此工具测量.如最小分度值为1毫米、量程为0～20厘米的刻度尺，用来测一张纸的厚度，未超量程，但一般的方法不能测.因为一张纸的厚度是微米级的，而此刻度尺没有微米刻度，所以，读数时无准确值.故不能测.有些小于测量工具最小分度值的量，采用特殊方法也可测量.如上例测一张纸的厚度，若采用“累积法”就能测量，方法是将ｎ张相同的纸叠放在一起测总厚度，然后将总厚度除以ｎ，便得一张纸的厚度.凡能被分解的量都能采用“累积法”测量，不能被分解的量不能用此法测量.（3）选择量程的原则一般说来，同一类型的测量工具，量程小的最小分度值也小.如图3所示的双量程电流表，小量程的最小分度值为0.02安，而较大量程的最小分度值为0.1安.最小分度值决定读数的准确程度，故在被测量不超量程的前提下，选择量程的原则是“宜小不宜大”，即为提高测量的精确度，能选小量程来测量的量，绝不选大量程测.如测约0.4安的电流，该电流虽然均在双量程电表的两个量程内，但应选0～0.6安的小量程来测量.。
测量技术与仪器仪表知识说明书
微分方程进行精确分析和计算，使设计、分析和计算大为简化。 只要知道线性输出 -输入特性上的两个点(一般为零点和满度值)就 可 以确定其余各点 。
这将使输出量的处理简便，如数据的数值计算和处理 等 。 可使仪表刻度均匀，因而容易制 作、安装和调整，刻度盘的 互 换性也好，从而 具有 较小的刻度误 差。只要 校准好仪表的零位 和满度值，就保证了 全刻度的精度，这对测量设备的标定也是有利的 。
现代工业技术和科学实验更离不开测量技术 。 从宇宙航行、原子弹爆炸及制造大规模集 成电路等尖端科学 一 直到机械制造工业中的零件加工和机器装配 、 调整，无一不需要统 一 和 精确的测量。所以，从某种意义上讲没有近代的测量技术，就没有 当 今的科学技术。
随着科学技术和生产技术发展的需要，测量技术已经发展成为 一 门较完整的技术学科。 测量技术科学所涉及的内容比较广泛，它包括信号检测 与 转换、信号传输与信号处理等 内容。一个完整的测量过程不仅仅是将被测参数检取出来。而且包括在上述基础上进一步运 用 电 工和电子技术将被测信号放 大 、模/数转换或数/模转换等方法进行处理，以及信号的传 输 ;紧 接着研究如何将这些经过加工和处理的信号与模拟仪表或计算机配接成自动测量装 置。在近代工业生产和科学实验中，还要求测量人员掌握测量技术的基本理论与方法，以及 数据处理和抗干扰等相应技术 。 近年来，自动化理论及电子技术的发展，使上述测量过程能自动进行，测量工具从带伺 服系统的自动测量仪表发展到应用微处理机，从而实现了测量的高度 自 动化 。 1.测量技术与生产、科学实验的关系 测量技术是随着生产和科学技术的发展而发展的。在生产较原始的时代，测量技术也比 较原始，如土地的丈量 、 物重的称量等。在这些测量过程中 ， 几乎全都依靠手工操作，并且 自始至终需要人的感官参与测量，而且被测参数也很局限。 生产技术的发展，光学仪器的创造发明，延伸和扩大了人们的眼界，使测量技术前进了 一步 。 之后由于发电机、电动机及变压器等电器设备的出现 ， 迫切需要解决电磁参数的测量， 于是以电磁原理为基础的电子测量技术便得到迅速发展。近年来，半导体技术的发展，特别 是集成电路的发展，更极大地促进了电 子 测量技术的迅速发展。 伴随生产过程、自动化而发展起来的自动测量技术，是测量技术在现阶段的最新发展。 它以自动控制理论及计算机技术为基础，集中了先进的测控技术成果，把测量技术、计算机 技术和自动控制原理有机地结合起来。 科学技术的发展 与测 量技术更有着密切的关系。测量技术的完善(表现在准确度的提高 和创造出新的测量方法与仪器、仪表、设备上) ，会促使科学更快发展，而科 学技术的新发
教学课件：第二章技术测量的基本知识及常用量具
案例分析
对零件测量的过程进行详细解析， 指出测量过程中的关键点和注意事 项，以及如何提高测量精度的方法。
案例总结
总结零件测量的经验教训，强调测 量操作的基本要求和规范，为今后 的测量工作提供参考。
案例分析：测量技术在工业生产中的应用
案例描述
介绍测量技术在工业生产中的应 用情况，包括各种测量技术在不
同生产环节中的应用实例。
案例分析
对工业生产中使用的各种测量技 术进行深入剖析，分析其优缺点 和应用范围，探讨如何根据生产
需求选择合适的测量技术。
案例总结
总结测量技术在工业生产中的重 要性和作用，强调测量技术对于 产品质量和生产效率的影响，为 工业生产的优化提供思路和建议。
THANKS FOR WATCHING
优化生产过程
通过测量数据的反馈，可以不断改进和优化生产过程，提高生产效率 和降低成本。
促进科技创新
技术测量是科学研究和技术创新的重要手段，推动着各领域的发展和 进步。
02 技术测量的基础知识
测量单位与单位制
测量单位
测量单位是用来定量表示事物量 值的统一标准量，如长度单位用 米、厘米等，重量单位用千克、 克等。
使用前清洁
每次使用量具前，应先清洁其 表面，确保无污渍和杂质。
使用中轻拿轻放
避免剧烈碰撞和摔落，以免影 响量具的精度和使用寿命。
使用后及时清洁归位
使用后及时清洁量具，并将其 归位存放，以免丢失或损坏。
定期校准和维护
定期对量具进行校准和维护， 以确保其精度和使用性能。
05 实践操作与案例分析
实际测量操作流程
03 常用量具介绍
长度量具
长度量具是指用于测量物体长度的工具。常见的长度量具有直尺、卷尺、千分尺等。
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知识点二、测量仪器的特性（一）示值、示值区间、标称量值、标称示值区间、标称示值区间的量程和测量区间(二)测量仪器的计量特性1、测量系统的灵敏度灵敏度是指“测量系统的示值变化除以相应的被测量值变化所得的商”。
灵敏度是反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值(输出)变化的程度。
它用被观察变量的增量即响应(输出量)与相应被测量的增量即激励（输入量）之商来表示。
如被测量变化很小，而引起的示值（输出量）改变很大，则该测量仪器的灵敏度就高。
对于线性测量仪器来说，其灵敏度s为：式中的k叫传递系数，当响应y与激励x是同一种变量时，又叫放大系数。
对于非线性的测量仪器，则灵敏度表示为：这时灵敏度随激励变化而变化，它是一个变量，它与激励值有关。
在某些情况下，使用下式表示相对灵敏度式中，x为激励即输入的被测量值。
灵敏度可能与被测量的增量即激励值有关，被测量值的变化必须大于分辨力。
灵敏度是测量仪器中一个十分重要的计量特性。
但有时灵敏度并不是越高越好，为了方便计数，使示值处于稳定，还需要特意地降低灵敏度。
例题：有两台检流计，a台输入1ma光标移动10格，b台输入1ma光标移动20格，则a台检流计的灵敏度比b台检流计的灵敏度____。
a.高b. 低c. 相近d.相同答案：b解析：灵敏度是反映测量仪器被测量（输入）变化引起仪器示值(输出)变化的程度。
用被观察变量的增量与相应被测量的增量之商来表示。
如被测量变化很小，而引起的示值（输出量）改变很大，则该测量仪器的灵敏度就高。
对于线性测量仪器来说，其灵敏度s为2．鉴别阈鉴别力又称阈值，是指“引起相应示值不可检测到变化的被测量值的最大变化”。
它是指当测量仪器在某一示值给予一定的输入，这种激励变化缓慢从单方向逐步增加，当测量仪器的输出产生有可觉察的响应变化时，此输入的激励变化称为鉴别力，同样可在反行程进行。
例如，在一台天平的指针产生可觉察位移的最小负荷变化为1omg，则此天平的鉴别力（阈）为1omg；如一台电子电位差计，当同一行程方向输入量缓慢改变到0.04mv时，指针产生了可察觉的变化，则其鉴别力（阈）为0.04mv。
为了准确地得到其鉴别力（阈值），激激励的变化（输入量的变化）应缓慢同时地在同一行程上进行，以消除惯性或内部传动机构的间通常一台测量仪器的鉴别力（阈）还应在标尺的上、中、下不同示值范围的正向及反向行程进行测定，其鉴别力（阈值）是不同的，可以按其最大的激励变化来表示测量仪器的鉴别力（阈值）有时人们也习惯地称鉴别力为灵敏阈或灵敏限。
产生鉴别力的原因可能与噪声(内部或外部的)、摩擦、阻尼、惯性等有关，也与激励值有关。
要注意灵敏度和鉴别力(阈)的区别和关系，这是两个概念，灵敏度是被测量(输入量)变化引起了测量仪器示值(输出量)变化的程度；鉴别力(阈)是引起测量仪器示值(输出量)可觉察变化时被测量(输入量)的最小变化值，是指使测量仪器指针移动所要输入的最小量值，但二者相关的，灵敏度越高，鉴别力越小，灵敏度越低，其鉴别力越大。
例题：当一台天平的指针产生可觉察位移的最小负荷变化为10mg，则此天平的（）为10mg。
a．灵敏度b．分辨力c．鉴别力d．死区答案：c解析：鉴别力又称阈值，是指“使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化，这种激励变化应缓慢而单调地进行”。
它是指当测量仪器在某一示值给予一定的输入，这种激励变化缓慢从单方向逐步增加，当测量仪器的输出产生有可觉察的响应变化时，此输入的激励变化称为鉴别力。
3．显示装置的分辨力显示装置的分辨力是指“能有效辨别的显示示值间的最小值”。
也就是说，分辨力是指指示或显示装置对其最小示值差的辨别能力。
指示或显示装置提供示值的方式，可以分为模拟式、数字式、半数字式三种。
模拟式指示装置提供模拟示值，最常见的是模拟式指示仪表，用标尺指示器作为读数装置，其测量仪器的分辨力为标尺上任何两个相邻标记之间间隔所表示的示值差(最小分度值)的一半。
如线纹尺的最小分度值为1mm，则分辨力为0.5mm。
数字式显示装置提供数字示值，带数字显示装置的测量仪器的分辨力，是最低位数字变化一个字时的示值差。
如数字电压表最低一位数字变化1个字的示值差为1μv，则分辨力为1μv。
半数字式指示装置是以上两种的综合。
它通过由末位有效数字的连续移动进行内插的数字式指示，或通过由标尺和指示器辅助读数的数字式指示来提供半数字示值。
如家用电度表，如图2—4所示，此标尺右端数字能连续移动，这样能读到示值为26352.4kw·h，分辨力为0.1kw·h(1kw·h即1度电)。
要区别分辨力和鉴别力(阈)的概念，不要把二者相混淆。
因为鉴别力是在测量仪器处于工作状态时通过实验才能评估或确定数值，它说明响应的觉察变化所需要的最小激励值。
而分辨力是只须观察指示或显示装置，即使测量仪器不工作也可确定，是说明最小示值差的辨别能力。
分辨力高可以降低读数误差，从而减少由于读数误差引起的对测量结果的影响。
要提高分辨力，往往有很多因素，如指示仪器可增大标尺间距，规定刻线和指针宽度，规定指针和度盘间的距离等。
有的测量仪器用改进读数装置来提高分辨力，如广泛使用的游标卡尺，利用游标读数原理，用游标来提高卡尺读数的分辨力，使游标分辨力达到0.10mm，0.05mm和0.02mm。
例题：有一台温度计其标尺分度值为10℃，则其分辨力为（）。
a．1℃ b．2℃ c．5℃d．10℃答案：c解析：模拟式指示装置提供模拟示值，最常见的是模拟式指示仪表，用标尺指示器作为读数装置，其测量仪器的分辨力为标尺上任何两个相邻标记之间间隔所表示的示值差(最小分度值)的一半。
4. 测量仪器的稳定性稳定性是指“测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力”。
通常稳定性是指测量仪器的计量特性随时间不变化的能力。
稳定性可以进行定量的表征，主要是确定计量特性随时间变化的关系。
通常可以用以下两种方式：用计量特性发生某个规定的量的变化所需经过的时间，或用计量特性经过规定的时间所发生的变化量来进行定量表示。
例如，对于标准电池，技术指标中对其长期稳定性(电动势的年变化幅度)和短期稳定性(3～5天内电动势变化幅度)均有明确的规定。
对于准确度等级0.05级以上的数字压力计，相邻两个检定周期之间的示值变化量不得大于最大允许误差的绝对值；例如，上限温度为150℃～300℃的一等标准水银温度计示值的稳定性测量方法如下：(1)将温度计插入恒温槽中，局部浸没、露出液柱约10℃左右，在上限温度处理30min，取出冷却，测定零位；(2)再在上限温度处理24h，取出冷却，测定零位；(3)在上限温度下处理10min 后，关闭恒温槽的加热电源，待水银柱面降至高于局浸线2℃左右时，将温度计向下插至浸没在上限温度标线处，使之随介质缓冷至接近室温，取出测定零位。
则上述方法(2)中测得的零位减去(1)中测得的零位，为温度计零位的永久性上升值，由上述方法(2)中测得的零位减去(3)中测得的零位，即为零位的低降值；应符合表2-10的规定。
上述稳定性指标均是划分准确度等级的重要依据。
对于测量仪器，尤其是计量基准、计量标准或某些实物量具，稳定性是重要的计量性能之一，示值的稳定是保证量值准确的基础。
测量仪器产生不稳定的因素很多，主要原因是元器件的老化、零部件的磨损，以及使用贮存维护工作不仔细等所致。
测量仪器进行的周期检定或校准，就是对其稳定性的一种考核，稳定性也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。
5．仪器漂移漂移是指“由于测量仪器计量特征的变化引起的示值在一般时间内的连续或增量变化”在漂移过程中，示值的连续变化既与被测量的变化无关也与影响量的变化无关产生漂移的原因，往往是由于温度、压力、湿度等变化所引起，或由于仪器本身性能的不稳定。
测量仪器使用时采取预热、预先放置一段时间与室温等温，就是减少漂移的一些措施。
6．响应特性响应特性是指“在确定条件下，激励与对应响应之间的关系”。
激励就是输入量或输入信号，响应就是输出量或输出信号，而响应特性就是输入输出特性。
对一个完整的测量仪器来说，激励就是被测量，而响应就是它对应地给出的示值。
显然，只有准确地确定了测量仪器的响应特性，其示值才能准确地反映被测量值。
因此，可以说响应特性是测量仪器最基本的特性。
该定义中“在确定条件下”是一种必要的限定，因为只有在明确约定的条件下，讨论响应特性才有意义。
测量仪器的响应特性，在静态测量中，测量仪器的输入x(即被测量的量值或激励)和输出y（即示值或响应）不随时间而改变，它的输入输出特性或静态响应特性可用下式表示: y=f(x)此关系可以建立在理论或实验的基础上，除了上述表述外，也可以用数表或图形表示，对于具有线性标尺的测量仪器，其静态响应特性为:y=kx式中，k是测量仪器本身的一些固定参数值确定的常数。
这是线性测量仪器响应特性的普遍表示式。
只要k值一经确定，响应特性也就完全确定。
确定了线性测量仪器的静态响应特性，就可以方便地根据它来研究测量仪器的一系列静态特性，如灵敏度、线性、滞后、漂移等特性及由它们引起的测量误差。
关于测量仪器的动态响应特性，在动态测量中，测量仪器的激励或输入按时间t 的函数而改变，其响应或输出也是时间的函数。
一般认为它们之间的关系可以用常系数微分方程来描述，用拉普拉斯积分变换来求解常系数线性微分方程十分方便，当激励按时间函数变化时，传递函数是响应特性的一种形式。
7．阶跃响应时间阶跃响应时间是指“测量仪器或测量系统的输入量值在两个规定常量值之间发生突然变化的瞬间，到与相应示值达到其最终稳定值的规定极限内时的瞬间，这两者间的持续时间”。
这是测量仪器响应特性的重要参数之一。
这是指对输入输出关系的响应特性中，考核随着激励的变化其响应时间反映的能力，当然越短越好。
响应时间短，则反映指示灵敏快捷，有利于进行快速测量或调节控制。
对于线性测量仪器来说，响应时间就是它的时间常数。
8、死区死区是指“当被测量值双向变化时，相应示值不产生可检测到的变化的最大区间”。
即当被测量值双向变化时，相应示值不产生可检测到的变化的最大区间。
有的测量仪器由于机构零件的摩擦，零部件之间的间隙，弹性材料的变形，阻尼机构的影响，或由于被测量滞后等原因，在增大输入时，没有响应输出；或者在减少输入时，也没有响应变化，这一不能引起响应变化的最大的激励变化范围称为死区，相当于不工作区或不显示区。
通常测量仪器的死区可用滞后误差或回程误差来进行定量确定。
9、仪器的测量不确定度仪器的测量不确度是指“由所用的测量仪器或测量系统引起的测量不确定度的分量”,仪器的测量不确定度的大小是测量仪器或测量系统自身计量特征所决定的，对于原级计量标准通常是通过不确定度分析和评s定得到其测量不确定度，而对于一般使用的测量仪器或测量系统，其不确定度是通过对测量仪器或测量系统校准得到，由校准证书给出仪器校准值的测量不确定度。