1、v一、測量的基本概念測量的基本概念v二、尺寸傳遞尺寸傳遞v三、測量儀器與測量方法的分類測量儀器與測量方法的分類v四、測量技術的部分常用術語四、測量技術的部分常用術語v五、常用長度測量儀器五、常用長度測量儀器v六、坐標測量機中的光柵與激光測量原理六、坐標測量機中的光柵與激光測量原理v七、探針掃描顯微鏡簡介七、探針掃描顯微鏡簡介v八、測量誤差和數據處理v九、計量器具的選擇一、測量的基本概念一、測量的基本概念1、測量過程、測量過程 包括測量對象、計量單位、測量方法與計量器具包括測量對象、計量單位、測量方法與計量器具以及測量精度等方面。測量對象主要是幾何量，包以及測量精度等方面。測量對象主要是幾何量，

2、包括長度、角度、表面粗糙度、形狀與位置誤差以及括長度、角度、表面粗糙度、形狀與位置誤差以及螺紋、齒輪等較復雜零件的幾何參數等。螺紋、齒輪等較復雜零件的幾何參數等。 2、長度基準、長度基準 在法定計量單位制中，長度的基本單位是在法定計量單位制中，長度的基本單位是m；在機；在機械制造中，常用的單位為械制造中，常用的單位為mm和和m；在精密測量時，；在精密測量時，多以多以m為單位。為單位。 二、尺寸傳遞二、尺寸傳遞（一）量塊（一）量塊1、量塊概述：量塊是一種沒有刻度的平面平行端面量具，用、量塊概述：量塊是一種沒有刻度的平面平行端面量具，用膨脹系數小、不易變形、耐磨性好的材料制成，如鉻錳鋼。膨脹系數小

3、、不易變形、耐磨性好的材料制成，如鉻錳鋼。量塊的形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體量塊。量塊的形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體量塊。量塊是一種重要的標準器，應用廣泛。量塊是一種重要的標準器，應用廣泛。2、量塊的精度等級、量塊的精度等級量塊按制造技術要求分為量塊按制造技術要求分為5級，即級，即0，1，2，3 ，k級。精度依級。精度依次降低。次降低。 K級為校準級。級為校準級。量塊又按其檢定精度量塊又按其檢定精度(即中心長度的測量極限誤差即中心長度的測量極限誤差)和平面平行和平面平行度允許偏差分為度允許偏差分為1、2、3、4、5等。其中等。其中1等精度最高，其等精度最高，其余各等依次

4、降低。余各等依次降低。二、尺寸傳遞二、尺寸傳遞（一）量塊（一）量塊量塊按量塊按“級級”使用時，以其標稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸內使用時，以其標稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸內包含了量塊的制造誤差；按包含了量塊的制造誤差；按“等等”使用時，則應以量塊經檢使用時，則應以量塊經檢定后所給出的實際中心長度作為工作尺寸，該尺寸內僅包含定后所給出的實際中心長度作為工作尺寸，該尺寸內僅包含檢定時的測量誤差，而不包含量塊的制造誤差。因此，在精檢定時的測量誤差，而不包含量塊的制造誤差。因此，在精密測量中，量塊按密測量中，量塊按“等等”使用比按使用比按“級級”使用更經濟合理。使用更經濟合理。量塊為單值量具，一個量塊只

5、代表一個尺寸。量塊為單值量具，一個量塊只代表一個尺寸。（二）角度傳遞系統（二）角度傳遞系統 機械制造業中的一般角度標準為角度量塊、測角儀或分度頭。機械制造業中的一般角度標準為角度量塊、測角儀或分度頭。三、測量儀器與測量方法的分類三、測量儀器與測量方法的分類（一）測量儀器按用途和特點分類（一）測量儀器按用途和特點分類1、實物量具、實物量具2、極限量規、極限量規3、顯示式測量儀器、顯示式測量儀器4、測量系統、測量系統（二）幾何量測量儀器按構造的特點分類（二）幾何量測量儀器按構造的特點分類1、游標式測量儀器、游標式測量儀器2、微動螺旋副式測量儀器、微動螺旋副式測量儀器3、機械式測量儀器、機械式測量儀

6、器4、光學機械式測量儀器、光學機械式測量儀器5、氣動式測量儀器、氣動式測量儀器6、電學式測量儀器、電學式測量儀器7、光電式測量儀器、光電式測量儀器三、測量儀器與測量方法的分類三、測量儀器與測量方法的分類（三）幾何量測量中測量方法的分類（三）幾何量測量中測量方法的分類1、直接測量、直接測量2、間接測量、間接測量3、綜合測量、綜合測量4、單項測量、單項測量5、接觸測量、接觸測量6、不接觸測量、不接觸測量7、在線測量、在線測量8、離線測量、離線測量9、靜態測量、靜態測量10、動態測量、動態測量四、測量技術的部分術語四、測量技術的部分術語1、標尺間距：沿標尺長度的同一條線測得的、標尺間距：沿標尺長度的

7、同一條線測得的兩相鄰標尺標記之間的距離。兩相鄰標尺標記之間的距離。2、分度值（標尺間隔）：對應兩相鄰標尺標、分度值（標尺間隔）：對應兩相鄰標尺標記的兩個值之差。記的兩個值之差。3、測量范圍：測量儀器的誤差處在規定極限、測量范圍：測量儀器的誤差處在規定極限內的一組被測量的值。內的一組被測量的值。4、靈敏度：測量儀器的響應變化除以對應的、靈敏度：測量儀器的響應變化除以對應的激勵變化。激勵變化。5、穩定性：測量儀器保持其計量特性隨時間、穩定性：測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。恒定的能力。四、測量技術的部分術語四、測量技術的部分術語6、鑒別力閾：使測量儀器產生示察覺的響應、鑒別力閾：使測量儀器

8、產生示察覺的響應變化的最大激勵變化，也稱靈敏閾或靈敏限。變化的最大激勵變化，也稱靈敏閾或靈敏限。7、分辨力：顯示裝置能有效辨別的最小的示、分辨力：顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。值差。8、測量結果的重復性：在相同測量條件下，、測量結果的重復性：在相同測量條件下，對同一被測量進行連續多次測量所得結果之對同一被測量進行連續多次測量所得結果之間的一致性。間的一致性。9、測量儀器的示值：測量儀器所給出的量的、測量儀器的示值：測量儀器所給出的量的值。值。四、測量技術的部分術語四、測量技術的部分術語10、測量儀器的示值誤差：測量儀器的示值與、測量儀器的示值誤差：測量儀器的示值與對應輸入量的真值（參考量值

9、）之差。對應輸入量的真值（參考量值）之差。11、測量儀器的最大允許誤差：對給定的測量、測量儀器的最大允許誤差：對給定的測量儀器，規范、規程等所允許的誤差極限值。儀器，規范、規程等所允許的誤差極限值。12、修正值：用代數方法與未修正測量結果相、修正值：用代數方法與未修正測量結果相加，以補償其系統誤差的值。加，以補償其系統誤差的值。13、測量不確定度：表片征合理地賦與被測量、測量不確定度：表片征合理地賦與被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數。之值的分散性，與測量結果相聯系的參數。五、常用長度測量儀器五、常用長度測量儀器（一）機械式量儀（一）機械式量儀1、杠桿齒輪比較儀、杠桿齒輪比較儀2、扭簧

10、比較儀、扭簧比較儀（二）電學式量儀（二）電學式量儀（三）氣動式量儀（三）氣動式量儀（四）光學機械式量儀（四）光學機械式量儀1、立式光學計、立式光學計2、臥式測長儀、臥式測長儀六、坐標測量機中的光柵與激光測量原理六、坐標測量機中的光柵與激光測量原理（一）光柵裝置（一）光柵裝置（二）激光裝置（二）激光裝置七、探針掃描顯微鏡七、探針掃描顯微鏡1、隧道顯微鏡、隧道顯微鏡2、原子力顯微鏡、原子力顯微鏡八、測量誤差和數據處理八、測量誤差和數據處理（一）測量誤差的基本概念（一）測量誤差的基本概念被測量的測量值與真值之差稱為測量誤差被測量的測量值與真值之差稱為測量誤差在測量工作中，根據實際需要通常有兩種表達測

11、量誤在測量工作中，根據實際需要通常有兩種表達測量誤差的方法。一種是絕對誤差表示法；另一種是相對差的方法。一種是絕對誤差表示法；另一種是相對誤差表示法誤差表示法（二）誤差的分類（二）誤差的分類1）隨機誤差）隨機誤差在相同條件下多次重復測量同一測量值時，誤在相同條件下多次重復測量同一測量值時，誤差的數值和符號以不可預計的方式變化，此差的數值和符號以不可預計的方式變化，此類誤差稱為隨機誤差。其特點是：就任意一類誤差稱為隨機誤差。其特點是：就任意一次測量而言，誤差的數值和符號均無確定的次測量而言，誤差的數值和符號均無確定的規律，但是，如果進行多次重復測量，則其規律，但是，如果進行多次重復測量，則其誤差

12、作為整體來看是有一定規律的。隨機誤誤差作為整體來看是有一定規律的。隨機誤差由一些未被掌握和不便控制的因素造成。差由一些未被掌握和不便控制的因素造成。（二）誤差的分類（二）誤差的分類2）系統誤差）系統誤差在相同條件下，多次測量同一被測量時，誤差在相同條件下，多次測量同一被測量時，誤差的絕對值與符號保持恒定，或在條件改變時，的絕對值與符號保持恒定，或在條件改變時，按某一確定規律變化的誤差即系統誤差。按某一確定規律變化的誤差即系統誤差。3）粗大誤差）粗大誤差 粗大誤差是指明顯歪曲測量結果的誤差，一般粗大誤差是指明顯歪曲測量結果的誤差，一般由測量人員主觀因素造成。由測量人員主觀因素造成。 系統誤差與隨

13、機誤差的區別可用打靶來說明。如圖系統誤差與隨機誤差的區別可用打靶來說明。如圖(a)所示，彈著點分散范圍小，但偏離靶心，說明隨機所示，彈著點分散范圍小，但偏離靶心，說明隨機誤差小而系統誤差大；如圖誤差小而系統誤差大；如圖(b)所示，彈著點集中靶所示，彈著點集中靶心，但分散范圍大，說明系統誤差小而隨機誤差大；心，但分散范圍大，說明系統誤差小而隨機誤差大；如圖如圖(c)所示，彈著點集中靶心，且分散范圍小，說所示，彈著點集中靶心，且分散范圍小，說明系統誤差與隨機誤差都很小。明系統誤差與隨機誤差都很小。（三）隨機誤差（三）隨機誤差1、隨機誤差的分布規律及特性、隨機誤差的分布規律及特性根據大量測量實踐的統

14、計分析，多數隨機誤差的分布規律具有根據大量測量實踐的統計分析，多數隨機誤差的分布規律具有以下幾個特性：以下幾個特性：(1)單峰性。絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現的次數多，單峰性。絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現的次數多，都集中分布在其測量值的平均值附近，圖形呈單峰狀。都集中分布在其測量值的平均值附近，圖形呈單峰狀。 (2)對稱性。絕對值相等，符號相反的誤差出現的次數大致相對稱性。絕對值相等，符號相反的誤差出現的次數大致相等，圖形近似對稱分布。等，圖形近似對稱分布。(3)有界性。在一定的測量條件下隨機誤差的絕對值不會超出一有界性。在一定的測量條件下隨機誤差的絕對值不會超出一定的界限，即不會出現絕對值太大的隨機誤差。定的界限，即不會出現絕對值太大的隨機誤差。(4)抵償性。在同一條件下對同一被測值進行重復測量，其誤差抵償性。在同一條件下對同一被測值進行重復測量，其誤差的算術平均值隨著測量次數的增加而趨于零。這一特性是由的算術平均值隨著測量次數的增加而趨于零