测量误差产生的原因及其避免途径

测 量 时 ， 由 于 室 温 离 开 标 准 温 度 （２ 。 Ｃ ）而 引 起 的 ０
要 求 非均 匀刻 度 的 刻 度 尺 ，或 者 仪器 设 计 时 违 背 阿 贝原 则
等 ，这样 造成 的误 差称 理 论 误差 。 ２仪 器 制 造 和 装 配 调 整 误 差 ． 仪 器 零 件 的制 造 误 差 和 装 配 调 整 误 差 都 会 直 接 引 起 仪
１ ５ — １ ３。 ／ ／
择球 形测 头 ： 当被 测 工 件 为 圆柱 形时 ，一 般 选 择 刀 口形 测 头 ． 当被 测工 件 为球 形 时 ，一般 选 择 平 面 形 测头 。 另 外 ，
二 、测 量 方法 误 差
方 法 误 差 是 指 测 量 时 选 用 的 测 量 方 法 不 完 善 而 引 起 的
四 、 测 量 力 引 起 的 误 差
在 接触 测量 中 ， 由于 有 测 量 力 存 在 ，引 起 弹 性 变 形 。
（作 者 单 位 ： 山 东 济 宁 技 术 学 院 ）
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： Ｎ ０
研
口—— 基准 件 和被 测 件 的线 膨胀 系数
影 响 仪 器 制 造 、 装 配 误 差 的 因 素 很 多 ，情 况 比较 复
杂 ， 也 难 于 消 除 掉 。 最 好 的 方 法 是 在 使 用 中 ， 对 一 台 仪 器 进 行 检 定 ， 掌 握 它 的 示 值 误 差 ， 并 列 出 修 整 表 ， 以 消 除 其 系统误 差 。 另外 ，用 多次 测量 的 方法 以减 少 随机 误差 。
中 ， 目前 有 四 种 方 式
单 线 重 合 、 单 线 符 合 、 双 线 符 合 以
三 、计 量 器 具 的误 差
１理 论 误 差 ． 由 于 仪 器 设 计 时 ， 经 常 采 用 近 似 机 构 代 替 理 论 上 所 要 求ຫໍສະໝຸດ Baidu的 运 动 机 构 ， 用 均 匀 刻 度 的 刻 度 尺 近 似 的 代 替 理 论 上
一
、
基 准件 的误 差
五 、 对 准 误 差
测 量 工 件 时 ，耍 进 行 两 方 面 的 对 准 工 作 对准 被 测 工
件和 对； 隹读 数 装 置 。 对 于 接 触 测 量 ， 对 工 件 的 工 作 主 要 隹
决定 于 测量 头 的正 确 选 择 。 当被 测工 件 为平 面 时 ，一 般 选
差 是 不 相 同 的 。 直 接 测 量 与 间 接 测量 相 比 较 ，前者 的 测 量 误 差 只 取 决 于 被 测 参 数 本 身 的计 量 与 测量 环 境 和 条件 所 引 起 的 误 差 ；而 后者 则取 决于 被 测参 数 有 关 的 各 个 间接 测 量
参 数 的 计 量 器 具 与 测 量 环 境 和 条 件 所 引 起 的 误 差 ， 以 及 它 们 之 间 的计 算误 差 。
及双 线 评 分等 ，其对 隹精 度 按 此 顺 序 ，逐 渐 增 高 。
六 、环 境 条 件 引起 的 误 差
测 量 环 境 条件 包 括 温 度 、 湿度 、气 压 、振 动 以及 灰 尘 等 。 在 这 些 因 素 中 ， 温 度 最 为 主 要 ， 其 余 因 素 仅 在 精 密 测 量 时 才 考 虑 。 例 如 ，用 光 波 波 长 作 基准 进 行 绝对 测量 时 ， 若 气 压 、湿 度 偏 离标 ； 隹状 态 ， 则 光 波 波 长 将 发 生 变 化 。
△ ｔ、 △， — 基 ｏ ～ 隹件 和 被 测 件 对 标 准 温 度 的 偏 离
为 了减 少 温 度 引 起 的 测 量 误 差 ， 一 般 高 精 度 测 量 均 在 恒 温 条 件 下 进 行 ，并 要 求 被 测 工 件 与 计 量 器 具 的 温 度 在 标 ； 隹温 度 下 达 到 一 致 。 至 于 对 恒 温 、 恒 温 本 身 精 确 程 度 的 要 求 ，可根 据 测 量精 确 度 的要 求 而定 。
器 误 差 。 例 如 ，仪 器 读 数 装 置 中 刻 度 尺 、 刻 度 盘 的 刻 度 误 测 量 误 差 由下 式计 算 ：
差 和 装 配 时 的 偏 斜 或 偏 心 引 起 的误 差 ，仪器 传 动 装 置 中 杠
杆 、 齿 轮 副 、 螺 旋 副 的 制 造 误 差 以 及 装 配 误 差 光 学 系 统
的 制 造 、 调 整 误 差 ，传 动 件 间 的 间 隙 、 导 轨 的 平 面 度 、 直
Ａ ＝ （口 △ ＝ 口 ０Ａｔ Ｌ ｏ）
一
， 【 （口 ＝口 。 Ｊ ）Ａｆ ＝口ｏ（Ａｆ ＝Ａｔ ０）１
被 测长 度
式 中 Ｌ 一
线 度 误差 等 。这 些 都 会影 响 仪器 的示值 误 差 和稳 定 性 。
磨 损 ，而 且 会 使 量 爪和 尺 身 产 生 较 大 的 弹 性 变 形 ， 影 响测 量 的 准确 性 ，严 重 时 会 引 起 尺框 倾 斜 ，使 测量 失效 。这 种 变 形 量 ～ 般 不 大 ， 在 普 通 测 量 中 可 以 忽 略 不 计 ， 但 在 精 密 测量 中就 应 当考虑 。 由 于 测 头 形 状 与 工 件 表 面 形 状 的 不 同 ， 接 触 测 量 时 压 陷量 也 不 同 ；工件 材 料 不 同压 陷量 也 不 同。
时 ，不 论 测 量 仪 器 多 么 精 密 ，观 测 进 行 得 多 么 仔 细 ，测 量 结 果 总 是 存 在 着 差 异 ， 彼 此 不 相 等 。 测 量 误 差 的 来 源 与 下
列 因素 有 关 ：基 ； 的 误 差 、 测量 方 法 的误 差 、计 量 器具 隹件
的 误差 、测量 环 境 以及 测量 人 员 引 起 的误 差等 。
不一 样 。 例 如 ，测 量 大 型 工 件 的 直 径 ，可 以 采 用 直 接 测 量 法 ， 也 可 以 采 用 测 量 弦 长 和 弓 高 的 间 接 测 量 法 ， 其 测 量 误
形状 、 照 明情 况 以 及 操作 者 的 水 平 有 关 。 为 了减 少影 像 法
对 隹误 差 ， 可 采 用 具 有 细 刻 线 的 量 刀 来 对 ； 隹。
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测量误差产生的原因及其避免途径
文／ 葛
测量工 作 的实践 表 明，在任何 几何 量测 量工作 中，
无 论 是 测 角 、 测 高 还 是 测 量 距 ， 当 对 同 ～ 量 进 行 多 次 观 测
红
例 如 ， 在 卡 尺 测 量 中 ， 过 大 的 测 量 力 不 仅 会 加 速 测 量 面 的
对 于 读 数 装 置 的 对 ／ ， 主 要 决 定 于 视 差 。 视 差 的 大 ／、 准 ｊ
除与 测 量 人 员 的主 观 因素 外 ，还 取 决 于 读 数 装 置 的 结 构 。
对 于 表 盘 式 结 构 ， 可 在 表 盘 下 加 ～ 层 反 光 镜 ， 这 样 有 利 于
人 眼 保 持 垂 直 位 置 ，减 少 视 差 。 在 光 学 仪 器 的 刻 线 对 ； 隹
误 差 。测 量 时 ，采 用 的测 量 方法 不 同 ，产 生 的 测 量 误 差 也
在 测 量 过 程 中 ， 为 了 正 确 对 准 工 件 ， 有 时 还 需 摆 动 工 作 台 或 移 动 工 作 台 ， 以便 找 ； 数 的 转 折 点 。 隹读 对 于 非 接 触 测 量 ，如 光 学 仪 器 测 量 中 用 影 像 法 对； 。 隹 此 时 ，对 ； 隹误 差 与 分 划 板 刻 线 宽 度 、 光 学 放 大 倍 数 、 工 件
任何基； 隹都 不 可 避 免 存 在 误 差 ， 当 用 它 作 基 准 Ｂ 寸， 其
误 差 会 带 入 测 量 值 中 。 因此 ，存 选 择 基 准 件 时 ，一 般 都 希
望 基 ； 的 精 度 选 高 一 些 。 但 是 ，基 隹件 隹件 的 精 度 太 高 也 不 经 济 ，在 生 产 实 践 中 一 般 取 基 ； 的 误 差 占总 测 量 误 差 的 佳件