標題：yanuxnig源興光學：測量基礎知識的簡單分析

一(yi)、測量的概念

測量(liang)是(shi)按照某(mou)種規律，用(yong)數據來描(miao)述(shu)觀(guan)察到的(de)現象(xiang)，即對(dui)事(shi)物(wu)作出量(liang)化(hua)描(miao)述(shu)。測量(liang)是(shi)對(dui)非量(liang)化(hua)事(shi)物(wu)的(de)量(liang)化(hua)過程。

在機械工程(cheng)里面，測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)主要(yao)是研究對零件的(de)幾何參數進行測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)和檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)的(de)一(yi)門(men)技術。所(suo)謂“測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)”技術將一(yi)個待確定的(de)物理量(liang)(liang)，與一(yi)個作為測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)單位的(de)標準量(liang)(liang)進行比較的(de)過程(cheng)。它包括四個方面的(de)因素(su)，即：測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)對象、測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)方法、測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)單位和測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)精度。“檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)”具有比測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)更(geng)廣泛的(de)含(han)義。例如表面瑕疵的(de)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)，金屬內部缺陷的(de)檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)，在這些情(qing)況下，就不能(neng)采(cai)用測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)概念。
二、長度單位基準及(ji)尺寸傳遞(di)系統
為(wei)了(le)保(bao)證測(ce)(ce)量的(de)準確度，首先需要建立統(tong)(tong)一可靠的(de)測(ce)(ce)量單位。公制的(de)基本長(chang)度單位為(wei)米(mi)（m），機械制造中常(chang)用(yong)(yong)的(de)公制單位為(wei)毫米(mi)（mm），精密測(ce)(ce)量時，多用(yong)(yong)微米(mi)（μm）作為(wei)單位，它們之間(jian)的(de)換(huan)算關系為(wei)：1m=1000mm   1mm=1000μm。使用(yong)(yong)光速作為(wei)長(chang)度基準，雖然(ran)可以達(da)到足夠的(de)準確，但卻不便于直接應(ying)用(yong)(yong)在生產(chan)中的(de)尺寸測(ce)(ce)量。為(wei)保(bao)證長(chang)度基準量值能夠準確地傳(chuan)遞到生產(chan)中去(qu)，在組織上和技術上都必須(xu)建立一套系統(tong)(tong)，這就是尺寸傳(chuan)遞系統(tong)(tong)。
三、測量工具(ju)的分類(lei)
測量(liang)工具可按其測量(liang)原理、結構特點及用(yong)途(tu)分以下(xia)四(si)類：
1、基準量(liang)(liang)具：（1）定值基準量(liang)(liang)具；（2）變值量(liang)(liang)具。

2、通用(yong)量具和量儀：它(ta)可以(yi)用(yong)來測量一定范圍內(nei)的任意值。按(an)結構特(te)點可分為(wei)以(yi)下幾種(zhong)：
（1）固定(ding)刻線量具
（2）游(you)標量具
（3）螺旋測微量具
（4）機械式量(liang)儀
（5）光學量儀
（6）氣動量儀
（7）電動(dong)量儀
（8）光電量(liang)儀

3、極限規：無刻度(du)的(de)專用量(liang)具。

4、檢(jian)驗量(liang)具(ju)：它是量(liang)具(ju)量(liang)儀(yi)和其(qi)它定位元件等的組織(zhi)體，用(yong)來提高(gao)測量(liang)或檢(jian)驗效(xiao)率，提高(gao)測量(liang)精度，在(zai)大批量(liang)生產中(zhong)應用(yong)較多。
四(si)、測(ce)量方法(fa)的分類
1、由于獲得(de)被測結果的方法不同(tong)，測量(liang)方法可分為(wei)：
（1）直接量法
（2）間(jian)接量法

2、根(gen)據測量結果的讀值不同，測量方法可(ke)分為：
（1）絕(jue)對量法(fa)（全值量法(fa)）
（2）相對量(liang)法（微差或比較量(liang)法）

3、根(gen)據被測件的表面是否與測量工具有機械接觸(chu)，測量方法(fa)可分為(wei)：
（1）接(jie)觸量法
（2）非接觸量法

4、根據同時測量參數的多少，可(ke)分為(wei)：
（1）綜合量法
（2）分項量法

5、按(an)測量(liang)對機械制造工藝過程(cheng)所起(qi)的作用(yong)不同，測量(liang)方法分(fen)為：
（1）被動測量
（2）主動(dong)測(ce)量
五、測(ce)量(liang)工具(ju)的度(du)量(liang)指標
度量指標：指的(de)(de)是測(ce)量中應考(kao)慮(lv)的(de)(de)測(ce)量工具(ju)(ju)的(de)(de)主要性能，它是選擇和使(shi)用測(ce)量工具(ju)(ju)的(de)(de)依據。

1、刻(ke)度間隔：簡稱刻(ke)度，它是標尺上相鄰兩刻(ke)線之間的(de)實際(ji)距離。

2、分度值：標尺(chi)上每(mei)一刻(ke)度所代表的測量(liang)數(shu)值。

3、標尺的示值(zhi)范圍：量(liang)儀標尺上(shang)全部刻度所能代表的測量(liang)數值(zhi)。

4、測量(liang)(liang)范圍(wei)：（1）標尺(chi)的示值(zhi)范圍(wei)；（2）整個(ge)量(liang)(liang)具或量(liang)(liang)儀所能(neng)量(liang)(liang)出的最大和最小的尺(chi)寸范圍(wei)。

5、靈(ling)敏(min)度(du)：能(neng)引起(qi)量儀(yi)指示數值(zhi)(zhi)變(bian)化的(de)被(bei)測(ce)(ce)尺寸的(de)最(zui)小(xiao)變(bian)動(dong)量。靈(ling)敏(min)度(du)說明(ming)了量儀(yi)對被(bei)測(ce)(ce)數值(zhi)(zhi)微小(xiao)變(bian)動(dong)引起(qi)反應的(de)敏(min)感程(cheng)度(du)。

6、示(shi)值誤差：量具或量儀上的讀數(shu)與被(bei)測(ce)尺寸實際數(shu)值之差。

7、測(ce)(ce)量(liang)(liang)力：在測(ce)(ce)量(liang)(liang)過(guo)程中量(liang)(liang)具或量(liang)(liang)儀(yi)的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)面與被測(ce)(ce)工件之間的(de)接觸力。

8、放大比(bi)（傳動(dong)比(bi)）：量儀指(zhi)針的直線位(wei)移（角位(wei)移）與被(bei)測量尺寸變(bian)化的比(bi)。這個(ge)比(bi)等(deng)于刻度間隔與分度值(zhi)之比(bi)。
六、測量誤差
1、測(ce)(ce)量(liang)誤(wu)差：被測(ce)(ce)量(liang)的實測(ce)(ce)值(zhi)與真實值(zhi)之間的差異(yi)。
即(ji)δ=X-Q
式中：δ-測量誤(wu)差；
X-實際測得的被測量；
Q-被測值(zhi)的(de)真(zhen)實尺寸。
由于(yu)X可能大(da)于(yu)或小(xiao)于(yu)Q，因(yin)此，δ可能是正值(zhi)、負(fu)值(zhi)或零。這樣，上式(shi)可寫(xie)成Q=X±δ

2、測量(liang)誤差產生的原(yuan)因（即測量(liang)誤差的組成）
（1）測量儀器的誤差
（2）基準件誤(wu)差
（3）測量力引起的變(bian)形(xing)誤差
（4）讀數誤(wu)差
（5）溫(wen)度變化引起的誤差

3、測(ce)量誤差(cha)的分(fen)類
（1）系統誤(wu)差：指在相同條件下，多次測(ce)量(liang)同一(yi)量(liang)時，出(chu)現的一(yi)種絕對(dui)值大小(xiao)和(he)符號保持不變或是按照某一(yi)規律變化(hua)的誤(wu)差。系統誤(wu)差是由(you)于儀器儀表質(zhi)量(liang)問題、測(ce)量(liang)原(yuan)理不完善(shan)、儀器儀表使用(yong)不當(dang)或工作條件變化(hua)引起(qi)的一(yi)種誤(wu)差。必須指出(chu)：單純增加(jia)測(ce)量(liang)次數無法減(jian)小(xiao)系統誤(wu)差對(dui)測(ce)量(liang)的影響(xiang)，但是在找(zhao)出(chu)原(yuan)因后(hou)，可以通過對(dui)測(ce)量(liang)結果引入適(shi)當(dang)的修正而消除。

（2）隨(sui)機誤(wu)差(cha)(cha)：指已(yi)經消除系統(tong)誤(wu)差(cha)(cha)之后，在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)測(ce)(ce)量(liang)(liang)同(tong)一量(liang)(liang)時，出現的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)誤(wu)差(cha)(cha)值，以(yi)不可預計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)方式變化的(de)(de)(de)(de)(de)誤(wu)差(cha)(cha)。隨(sui)機誤(wu)差(cha)(cha)是由(you)于那(nei)些對測(ce)(ce)量(liang)(liang)結果影(ying)響較小，我們尚未認(ren)識或無(wu)法(fa)控制的(de)(de)(de)(de)(de)因素（如電子干擾(rao)等）造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)多次重(zhong)復測(ce)(ce)量(liang)(liang)同(tong)一量(liang)(liang)時，其(qi)誤(wu)差(cha)(cha)值總體上(shang)服從(cong)統(tong)計(ji)規(gui)(gui)律（如正態分布）。從(cong)隨(sui)機誤(wu)差(cha)(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)統(tong)計(ji)規(gui)(gui)律分布特征(zheng)，可對其(qi)示值大小和(he)可靠性做(zuo)出評(ping)價(jia)，并可通過適當增加測(ce)(ce)量(liang)(liang)次數求平均值的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)減(jian)少(shao)隨(sui)機誤(wu)差(cha)(cha)對測(ce)(ce)量(liang)(liang)結果的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。

（3）粗大(da)(da)(da)誤(wu)差(cha)：指一種顯然(ran)與事實不符(fu)的(de)誤(wu)差(cha)，其(qi)誤(wu)差(cha)值較大(da)(da)(da)且違(wei)反常規(gui)。由于(yu)測量時疏忽大(da)(da)(da)意（如讀數(shu)錯誤(wu)、計算誤(wu)差(cha)等(deng)）或環境條件突變（沖擊、振(zhen)動等(deng)）造成的(de)某些較大(da)(da)(da)的(de)誤(wu)差(cha)。