测量技术基础（一）

一、测量技术基础

1）几何量测量中的长度单位：米(m)；毫米（mm），1mm=10^-3m；微米（μm），1μm=10^-3mm;纳米（nm），1nm=10^-3μm；机械中常用的单位：丝或道或条：1丝=10^-2mm=0.01mm。

2）角度测量单位：弧度（rad）；微弧度（μrad）；度（°）；分（′）；秒（″）；

1°=π/180°≈0.01745rad；1rad=180°/π=57.30°。

3）测量方法：是指进行测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的总和。

4）计量器具的选择依据：根据被测对象的特点，如精度、大小、轻重、材质、数量等来确定。

5）误差：实际测量值与被测量的真值之间的差。误差产生的原因有：来自工具的磨损、机械系统难以观察、温度、湿度或测量值变化等因素。测量误差越小，测量精度越高。

误差的分类：系统误差（理论误差、机器误差和人为误差）、随机误差、偶然误差。

（1）系统误差

理论误差：在长期测量中，量块处理中的热膨胀等。

机器误差：机器刻度的偏移、量块尺寸或砝码质量的变化等。

人为误差：测量者的视觉误差以及操作技术的熟练程度和个人的习惯差异产生的误差。

（2）随机误差：来自电子零件的热量、噪声、机器可动部分的摩擦、照明的变化以及振动等（原因不明确，不能校正的误差）。

（3）偶然误差：测量者偶然的读书错误或记录错误等。

6）分度值：计量器具标尺上每一刻度间距所代表的量值即分度值。一般长度量仪中的分度值有0.1mm、0.01mm、0.001mm、0.0005mm等。有一些计量器具（如数字式量仪）没有刻度尺，就不称分度值而称为分辨率。分辨率是指量仪显示的最末一位数所代表的量值。

7)测量条件：是指被测对象和计量器具所处的环境条件，如温度、湿度、振动和灰尘等。测量时标准温度为20℃。一般计量室的温度控制在20℃±（2~0.5）℃，精密计量室的温度控制在20℃±（0.05~0.03）℃，且尽可能使被测对象与计量器具在相同温度下进行测量。计量室的相对湿度以50%~60%为宜，还应远离振动源，清洁度要高等。

二、量具介绍

游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺、游标量角尺（如万能量角尺）和齿厚游标卡尺等。

1）钢直尺：材料一般为不锈钢1Cr18Ni9、1Cr13或其他类似性能的材料，其硬度应不低于342HV。

米制钢直尺通常分度到1mm和0.5mm，用于精度不高的米制长度测量，普通米尺的长度范围从150mm~2000mm。

注：钢直尺的边缘是绝对平直，因此他可以作为平尺来检测工件的平直度，将尺的边缘靠在工件的表面，然后观察是否有间隙，这种方法可以很容易地检测出0.05mm的误差。

2）游标卡尺（简称卡尺）：

中等精度的测量工具，其规格有0~125mm、0~200mm、0~300mm、0~500mm等几种。常用游标卡尺的分度值（精度值）有0.1mm、0.05mm和0.02mm三种。

游标卡尺分为三个类型：I型、II型和III型卡尺。

I型卡尺，即为普通的卡尺；II型卡尺与I型卡尺相比，II型卡尺没有深度侧标；III型卡尺与I及II型相比除了没有深度侧标外，而且还没有内量爪。

普通游标卡尺可以用于测量外径（直径或厚度）、测量内径（测量对立面或表面为一沟槽或孔的内径）、测量深度和节距（在同一方向上两表面间的距离）。

游标卡尺的精度：

以分度值为0.02mm游标卡尺为例。一般尺身每一分格为1mm，在游标上把49mm分为50个，当两量爪合并时，游标上50小格刚好与尺身的49mm对正。游标刻线每一小格为49/50=0.98mm，尺身1小格与游标1小格之差为1mm-0.98mm=0.02mm。所以，该游标卡尺的分度值（精度值）为0.02mm。

游标卡尺的读数：

读数=游标0位指示的尺身整数+游标与尺身重合线数x精度值。

其他游标卡：装有测量表的带表卡尺、带有数字显示装置的游标卡尺。