一、什么是測量?
測量這件事對我們來說并不陌生,小時候我們用尺子量取長度;長大后,我們看見工人師傅用游標(biāo)卡尺度量加工零件的尺寸……
那什么是測量呢?測量是按照某種規(guī)律,用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)象,即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化過程。在機械工程里面,測量指將被測量與具有計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量在數(shù)值上進行比較,從而確定二者比值的實驗認(rèn)識過程。測量其實是一個比較的過程,即被測量物理量與標(biāo)準(zhǔn)量的一個比較。確定被測量對標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)。
由測量所獲得的被測量值稱為測量結(jié)果。測量結(jié)果可用一定的數(shù)值表示,也可用一條曲線或某種圖形表示。但無論其表現(xiàn)形式如何, 測量結(jié)果應(yīng)包括兩部分:比值和測量單位。當(dāng)然測量結(jié)果還應(yīng)包括誤差部分。
二、測量方法
實現(xiàn)被測量與標(biāo)準(zhǔn)量比較得出比值的方法,稱為測量方法。
(例如AG的KMxB系列,非接觸式測量,零磨損,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號輸出;可任意設(shè)定原點位置;抗震、防油、防塵、防水、耐高溫。)
圖:AG的KMxB
1 . 直接測量、間接測量與組合測量
在使用儀表或傳感器進行測量時,對儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過任何運算就能直接表示測量結(jié)果的測量方法稱為直接測量。
在使用儀表或傳感器進行測量時, 首先對與測量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個量進行測量,將被測量代入函數(shù)關(guān)系式, 經(jīng)過計算得到所需要的結(jié)果, 這種測量稱為間接測量。
如果被測量必須經(jīng)過求解聯(lián)立方程組,才能得到最后結(jié)果,則稱這樣的測量為組合測量。
2 . 等精度測量與不等精度測量
用相同的儀表與測量方法對同一被測量進行多次重復(fù)測量, 稱為等精度測量。
用不同精度的儀表或不同的測量方法, 或在環(huán)境條件相差很大時對同一被測量進行多次
重復(fù)測量稱為非等精度測量。
3 . 偏差式測量、零位式測量與微差式測量
用儀表指針的位移(即偏差)決定被測量的量值,這種測量方法稱為偏差式測量。
用指零儀表的零位指示檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài), 在測量系統(tǒng)平衡時,用已知的標(biāo)準(zhǔn)量決定被測量的量值,這種測量方法稱為零位式測量。
微差式測量是綜合了偏差式測量與零位式測量的優(yōu)點而提出的一種測量方法。它將被測
量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較, 取得差值后, 再用偏差法測得此差值。
三、測量系統(tǒng)與測量誤差
測量系統(tǒng)是傳感器與測量儀表、變換裝置等的有機結(jié)合。
系統(tǒng)中的傳感器是感受被測量的大小并輸出相對應(yīng)的可用輸出信號的器件或裝置。
測量的目的是希望通過測量獲取被測量的真實值。
測量誤差就是測量值與真實值之間的差值。它反映了測量質(zhì)量的好壞。測量的可靠性至關(guān)重要, 不同場合對測量結(jié)果可靠性的要求也不同。
根據(jù)測量數(shù)據(jù)中的誤差所呈現(xiàn)的規(guī)律,將誤差分為3 種:系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。這種分類方法便于測量數(shù)據(jù)的處理。
(1) 系統(tǒng)誤差。在相同條件下,多次測量同一量時, 誤差的絕對值和符號保持恒定或遵循一定規(guī)律變化的誤差。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因有儀器誤差、使用誤差、影響誤差、方法和理論誤差。
( 2) 隨機誤差。在相同條件下進行多次測量, 每次測量結(jié)果出現(xiàn)無規(guī)則的隨機性變化的誤差。隨機誤差主要由外界干擾等原因引起。
( 3 ) 粗大誤差。在一定條件下,測量結(jié)果明顯偏離真值時所對應(yīng)的誤差,稱為粗大誤差。產(chǎn)生粗大誤差的原因有讀錯數(shù)、測量方法錯誤、測量儀器有缺陷等。
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