互換性與測量技術 第4版 課件 第5章 測量技術基礎

互換性與測量技術（第4版）配套課件第5章5.1測量基礎章節(jié)內容5.3測量誤差及數據處理5.2計量器具與驗收極限第5章測量技術基礎互換性與測量技術（第4版）章節(jié)提示本章主要學習測量基礎知識、計量器具和驗收極限、測量誤差及數據處理等。重點是驗收極限、計量器具的選擇和應用，難點是對測量誤差的數據處理。通過學習，理解正確度、精密度、精確度的含義，樹立精準意識和質量意識，在學習和工作中要嚴謹、細心、耐心，防止因粗心大意而產生誤差，造成損失和浪費。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.1測量基礎5.1.1測量基礎知識測量就是將被測幾何量x與作為計量單位的標準量E進行比較,從而獲得兩者比值q的過程。此過程可用公式表示為：x/E=q,或x=Eq式中x——被測幾何量;q——比值;E——計量單位。機械制造業(yè)中所說的技術測量主要是指幾何參數的測量,包括長度、角度、表面粗糙度和幾何誤差等的測量。（5–1）配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）1.測量過程四要素一個完整的測量過程包括被測對象、計量單位、測量方法及測量精度四個要素。

(1)被測對象技術測量中的幾何量稱為被測對象,包括長度、角度、幾何誤差、表面粗糙度、螺紋及齒輪等零件的幾何參數等。(2)計量單位

用于度量同類量值的標準量稱為計量單位。我國法定計量單位是:長度的單位為米(m);角度單位為弧度(rad)。

機械制造中,常用的長度單位是毫米(mm)。精密測量常用的長度單位是微米(μm),超精密測量常用的長度單位是納米(nm)。常用的角度計量單位是弧度、微弧度(μrad)和度、分、秒。

常用的長度計量單位、符號及其與基本單位的關系見表5-1。(3)測量方法指測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的綜合,即獲得測量結果的方式。(4)測量精度測量結果與被測量真值的一致程度稱為測量精度。測量結果越接近真值,測量精度越高；反之,測量精度越低。配套課件第5章2.基本測量原則(1)阿貝原則

要求在測量過程中被測長度與基準長度應安置在同一直線上的原則。

若被測長度與基準長度并排放置,在測量比較過程中由于制造誤差的存在、移動方向的偏移,兩長度之間會出現(xiàn)夾角而產生較大的誤差。誤差的大小除與兩長度之間夾角大小有關外,還與其之間的距離有關,距離越大,誤差也越大。(2)基準統(tǒng)一原則即測量基準與加工基準和使用基準統(tǒng)一。工序測量應以工藝基準作為測量基準,終檢測量應以設計基準作為測量基準。(3)最短鏈原則在間接測量中,與被測量具有函數關系的其他量與被測量形成測量鏈。盡可能減少測量鏈的數量,以保證測量精度,稱為最短鏈原則。以最少數目的量塊組成所需尺寸的量塊組,就是最短鏈原則的一種實際應用。(4)最小變形原則測量器具與被測零件會因實際溫度偏離標準溫度和受力(重力和測量力)而產生變形,形成測量誤差?；Q性與測量技術（第4版）配套課件第5章3.測量方法分類互換性與測量技術（第4版）(1)直接測量和間接測量1)直接測量:直接從計量器具的讀數裝置上得到被測量的數值。例如,從游標卡尺測出直徑。2)間接測量:測得與被測量有函數關系的其他量,再通過函數關系式求出被測量。例如,采用弓高弦長法間接測量圓弧樣板的半徑R,只要測得弓高h和弦長L的量值,然后按照有關公式進行計算,就可獲得樣板的半徑R的量值。(2)絕對測量和相對測量1)絕對測量:從計量器具讀數裝置上直接得到被測參數的整個量值的測量方法。例如,用游標卡尺、千分尺測量軸徑。2)相對測量:指在計量器具的讀數裝置上讀得的是被測量相對已知標準量的偏差值。配套課件第5章圖5-1為用機械比較儀測量軸徑,先用與軸徑基本尺寸相等的量塊(或標準件)調整比較儀的零位,然后再換上被測件,比較儀指針所指示的是被測件相對于標準件的偏差,軸徑的尺寸就等于標準件的尺寸與比較儀示值的代數和。一般來說,相對測量的測量精度比絕對測量的測量精度高。圖5-1用機械比較儀測量軸徑1—標準件2—被測件3—指示表(3)接觸測量和非接觸測量1)接觸測量:測量時,計量器具的測頭與零件被測表面直接接觸,并存在機械作用的測量力的測量方法。例如,用游標卡尺、千分尺測量工件。2)非接觸測量:測量時,計量器具的測頭與被測表面不直接接觸、沒有機械作用的測量力的測量方法。例如,用光切顯微鏡測量表面粗糙度?；Q性與測量技術（第4版）(4)單項測量和綜合測量1)單項測量:指對被測件的各個被測幾何量分別進行測量的測量方法。例如,用公法線千分尺測量齒輪的公法線長度偏差,用跳動檢查儀測量齒輪的齒輪徑向跳動等。2)綜合測量:指同時測量被測件上幾個相關參數,綜合地判斷被測件是否合格的測量方法。例如,用齒距儀測量齒輪的齒距累積總偏差,實際上反映的是齒輪的公法線長度偏差和齒輪徑向跳動兩種誤差的總和結果。配套課件第5章(5)在線測量和離線測量1)在線測量:在加工過程中對仍裝夾在加工設備上的工件進行測量的測量方法。根據測量結果可決定是否需要繼續(xù)進行加工或調整機床。2)離線測量:在加工后對工件進行測量的測量方法。測量結果僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。(6)靜態(tài)測量和動態(tài)測量1)靜態(tài)測量:在測量時,被測工件表面與計量器具的測頭處于相對靜止狀態(tài)的測量方法。例如,用千分尺測量直徑。2)動態(tài)測量:測量時,被測工件表面與計量器具的測頭之間處于相對運動狀態(tài)的測量方法。例如,用電動輪廓儀測量表面粗糙度。互換性與測量技術（第4版）配套課件第5章(7)等精度測量和不等精度測量1)等精度測量:在多次重復測量過程中,決定測量結果的各因素不改變的情況下所進行的一系列測量方法。例如,由同一個人,在計量器具、測量環(huán)境和測量方法都相同的情況下,對同一個量仔細地進行測量,可以認為每一個測量結果的可靠性和精確度都是相等的。2)不等精度測量:在多次重復測量過程中,決定測量結果的各因素完全改變或部分改變情況下進行的測量。例如,用不同的測量方法,不同的計量器具,在不同的條件下,由不同人員對同一被測量進行不同次數的測量?；Q性與測量技術（第4版）以上對測量方法的分類是從不同的角度考慮的,但對一個具體的測量過程,可能同時兼有幾種測量方法的特性。例如：用游標卡尺和千分尺測量軸徑,同時屬于直接測量、絕對測量、接觸測量和單項測量等；用三坐標測量機對工件的輪廓進行測量,則同時屬于直接測量、接觸測量、在線測量和動態(tài)測量等。測量方法的選擇應考慮被測對象的結構特點、精度要求、生產批量、技術條件和經濟效益等。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.1.2長度基準及其量值傳遞

目前，世界各國所使用的長度單位有公制(米制)和英制兩種。

我國采用公制，長度基本計量單位是米。按1983年第17屆國際計量大會的決議，規(guī)定米的定義：米為光于真空中在（1／299792458）s時間間隔內所行進的距離。為了保證長度測量的精度，需要建立準確的量值傳遞系統(tǒng)。長度的量值傳遞是指“將國家計量基準所復現(xiàn)的計量值，通過檢定（或其他方法）傳遞給下一等級的計量標準（器）并依次逐級傳遞到工作計量器具上，以保證被測量對象量值準確一致的方式”。國際計量大會推薦用激光輻射來復現(xiàn)它，其不確定度可達1×10-9。我國用碘吸收穩(wěn)定的0.633μm氦氖激光輻射作為波長標準來復現(xiàn)“米”。互換性與測量技術（第4版）在實際應用中,不能直接使用光波作為長度基準進行測量,而是用各種計量器具進行測量。為了保證零件具有互換性,必須保證量值的統(tǒng)一,因而必須建立一套嚴密的從長度的最高基準到被測零件尺寸的傳遞系統(tǒng),如圖5-2所示。圖5-2長度量值傳遞系統(tǒng)配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.2計量器具與驗收極限5.2.1計量器具的分類測量儀器和測量工具統(tǒng)稱為計量器具。按計量器具的原理、結構特點及用途可分為標準量具、極限量規(guī)、量儀和檢驗夾具。(1)標準量具1)定值標準量具,如量塊、角度塊等。2)變值標準量具,如紋線尺等。用來校對或調整計量器具,或作為標準尺寸進行相對測量的量具稱為標準量具。它可分為以下兩類:配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(2)極限量規(guī)量規(guī)是指沒有刻度的一種專用計量器具,用來檢驗工件實際尺寸和幾何誤差的綜合結果。量規(guī)只能判斷工件是否合格,不能獲得被測幾何量的具體數值,如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)和位置量規(guī)等。(3)量儀量儀是指能將被測量轉換成可直接觀測的示值或等效信息的計量器具。一般具有指示裝置、傳感元件和放大系統(tǒng)。新型量儀配帶有計算機進行測量和數據處理。根據所測信號的轉換原理和量儀本身的結構特點,量儀可分為以下幾種:配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）1)卡尺類量儀,如數顯卡尺、數顯高度尺、數顯量角器和游標卡尺等。它的特點是結構簡單,使用方便,精度低,主要用于在車間現(xiàn)場做低精度測量。2)微動螺旋副類量儀,如數顯千分尺、數顯內徑千分尺和普通千分尺等。以精密螺紋作標準量,結構比較簡單,原理誤差小,精度比卡尺類量儀高,主要用于在車間現(xiàn)場做一般精度測量。3)機械類量儀,如百分表、千分表、杠桿比較儀和扭簧比較儀等。它的特點是,利用機械裝置將微小位移放大,通過測量力彈簧與被測件接觸,可實現(xiàn)動態(tài)測量,精度比螺旋副類量儀高,但示值范圍小,主要用于在車間現(xiàn)場做比較測量。4)光學類量儀,如光學計、工具顯微鏡、光學分度頭、測長儀、投影儀、干涉儀和激光干涉儀等。它的特點是結構復雜,精度高,技術成熟,主要用于在車間計量室做較高精度測量。5)氣動類量儀,如壓力式氣動量儀、流量計式氣動量儀等。它的特點是精度與靈敏度比較高,線性范圍小,抗干擾性強,主要用于在生產線上做動態(tài)測量。6)電學類量儀,如電感比較儀、電動輪廓儀等。它的用途與機械類量儀相似,靈敏度更高,通過A-D轉換可將被測位移轉換成數字量,實現(xiàn)數字顯示,也可以輸入計算機進行復雜的數據處理。7)機電光綜合類量儀,如三坐標測量儀、齒輪測量中心等。它的特點是結構復雜,精度高,能夠對形狀復雜的工件進行二維、三維測量,可以用于在工廠計量室做高精度測量。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）

(4)檢驗夾具檢驗夾具是一種專用的檢驗工具,它和相應的計量器具配套使用,可以方便地檢驗出被測件的各項參數。如檢驗滾動軸承用的各種檢驗夾具,可同時測出軸承套圈的尺寸、徑向或端面跳動等。5.2.2計量器具的度量指標計量器具的基本度量指標如下:(1)刻線間距c即指計量器具的刻度標尺或分度盤上兩相鄰刻線中心之間的距離,為了便于讀數,刻線間距不宜太小,一般為1~2.5mm。配套課件第5章圖5-3計量器具的示值范圍與測量范圍互換性與測量技術（第4版）(2)分度值i

即計量器具的刻度尺或分度盤上每一刻線間距所代表的量值。例如,千分尺的微分套筒上相鄰兩刻線所代表的量值為0.01mm,即分度值為0.01mm。分度值通常取1,2,5的倍數,如0.01mm、0.001mm、0.002mm和0.005mm等。

計量器具的最小分度值均以不同形式標明在刻度尺或分度盤上,表示計量器具所能讀出的被測尺寸的最小單位。如圖5-3所示,表盤上的分度值為1μm。對于數顯式量儀,其分度值稱為分辨率。

一般來說,分度值越小,計量器具的精度越高。(3)示值范圍即計量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍。圖5-3所示的計量器具的示值范圍為±100μm。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(4)測量范圍

即在允許的誤差范圍內,計量器具所能測出的被測量的范圍。

某些計量器具的測量范圍和示值范圍是相同的,如游標卡尺和千分尺。圖5-3所示的計量器具其測量范圍為0~180mm。(5)示值誤差

即計量器具上的示值與被測量真值的代數差。

示值誤差可從說明書或檢定規(guī)程中查得,也可通過實驗統(tǒng)計確定。一般來說,示值誤差越小,精度越高。(6)示值變動性即在測量條件不變的情況下,對同一被測量進行多次(一般5~10次)重復觀察讀數,其示值變化的最大差值。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(7)靈敏度即計量器具對被測量變化的反應能力。若被測量變化為ΔX,所引起的計量器具的相應變化為ΔL,則靈敏度S為：S=ΔL/ΔX當分子和分母為同一類量時,靈敏度又稱放大比或放大倍數,其值為常數。放大倍數K可表示為

K=c/i式中c——計量器具的刻度間距;i——計量器具的分度值。（5–2）（5–3）配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(8)靈敏閾(靈敏限)

即引起計量器具示值可察覺變化的被測量的最小變化值,它表示計量器具對被測量微小變化的敏感能力。

例如,1級百分表靈敏閾為3μm,表明被測量只要有3μm的變化,百分表的示值就會有能用肉眼觀察到的變化。(9)回程誤差(滯后誤差)

即在相同的測量條件下,當被測量不變時,計量器具沿正、反行程在同一點上測量結果之差的絕對值。

回程誤差是由計量器具中測量系統(tǒng)的間隙、變形和摩擦等原因引起的。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(10)測量力

在接觸測量過程中,計量器具與被測表面之間的接觸力稱為測量力。

在接觸測量中,應有一恒定的測量力,測量力不恒定會使示值不穩(wěn)定。(11)修正值(校正值)

即為了消除系統(tǒng)誤差,用代數法加到未修正的測量結果上的值。

修正值與示值誤差絕對值相等而符號相反。例如,示值誤差為-0.004mm,則修正值為+0.004mm。(12)計量器具的不確定度

計量器具的不確定度是指由于計量器具存在誤差從而對被測量的真值不能肯定的程度。

它是一個綜合指標,包括示值誤差、回程誤差等,反映了計量器具精度的高低。如分度值為0.01mm的外徑千分尺,在車間條件下測量一個尺寸小于50mm的零件時,其不確定度為±0.004mm。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.2.3驗收極限驗收極限是判斷所檢驗工件尺寸合格與否的尺寸界限。傳統(tǒng)的檢測方法是把圖樣上對尺寸所規(guī)定的上、下極限偏差(或極限尺寸),作為判斷尺寸是否合格的驗收極限。由于任何測量都有誤差存在,這種方法,一方面可能將超出公差界限的廢品誤判為合格品予以接收,造成誤收；另一方面可能將接近公差界限的合格品誤判為廢品而予以報廢,稱為誤廢。國家標準GB/T3177—2009《幾何產品技術規(guī)范(GPS)光滑工件尺寸的檢驗》中,規(guī)定的驗收原則是:所有驗收方法應只接收位于規(guī)定的尺寸極限之內的工件,即允許有誤廢而不允許誤收。為了這一驗收原則的實現(xiàn),保證零件既滿足互換性要求,又將誤廢降到最低。國標規(guī)定可以按照下列兩種方式之一確定驗收極限。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）1.內縮式驗收極限

指從規(guī)定的最大實體尺寸(MMS)和最小實體尺寸(LMS)分別向工件公差帶內移動一個安全裕度A,如圖5-4a所示。

A值選擇得大,容易保證零件質量,但生產公差減少過多,誤廢率相應增大,加工經濟性差；

A值選擇得小,加工經濟性好,但為了保證較小的誤收率,就要提高對計量器具的精度要求,帶來器具的選擇困難。國家標準規(guī)定：A值按照工件公差值的1/10確定,其數值見表5-2,最后計算驗收極限。配套課件第5章圖5-4驗收極限a)內縮的驗收極限b)不內縮的驗收極限互換性與測量技術（第4版）孔尺寸的驗收極限:

上驗收極限=最小實體尺寸(LMS)-安全裕度(A)

下驗收極限=最大實體尺寸(MMS)+安全裕度(A)軸尺寸的驗收極限:

上驗收極限=最大實體尺寸(MMS)-安全裕度(A)

下驗收極限=最小實體尺寸(LMS)+安全裕度(A)

驗收極限向工件的公差帶內移,為了保證驗收合格,在生產時不能按原來的尺寸極限加工,應由驗收極限所確定的范圍生產,這個范圍稱為生產公差。

生產公差=上驗收極限-下驗收極限（5–4）（5–5）（5–6）（5–7）配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）2.不內縮式驗收極限采用不內縮的驗收極限方式生產,驗收極限等于規(guī)定的最大實體尺寸(MMS)和最小實體尺寸(LMS)即安全裕度A值等于零。驗收極限如圖5-4b所示。驗收極限方式的選擇要結合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等級、測量不確定度和工藝能力等因素綜合考慮。具體考慮如下:1)對遵守包容要求(見第3章)的尺寸、公差等級高的尺寸,其驗收極限按內縮式確定。2)當工藝能力指數CP≥1時,其驗收極限按不內縮式確定。但對遵循包容要求的尺寸,其最大實體極限一邊的驗收極限仍按內縮式確定。3)對偏態(tài)分布的尺寸,其驗收極限可以僅對尺寸偏向的一邊按內縮式確定。4)對非配合和一般公差的尺寸,其驗收極限按不內縮式確定。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）計量器具的選擇主要取決于計量器具的技術指標和經濟指標,具體要求如下：1)選擇計量器具應與被測工件的外形、位置、尺寸的大小及被測參數特性相適應,使所選計量器具的測量范圍能滿足工件的要求。2)選擇計量器具應考慮工件的尺寸公差,使所選計量器具的不確定度既能保證測量精度要求,又符合經濟性要求。國家標準規(guī)定:按照計量器具的測量不確定度的允許值u1

來選擇計量器具。u1值見表5-2,u1值分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔,分別約為工件公差的1/10、1/6和1/4。對于IT6~IT11,u1

值分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔；對于IT12~IT18,u1值分為Ⅰ、Ⅱ檔。一般情況下,優(yōu)先選用Ⅰ檔,其次為Ⅱ、Ⅲ檔。5.2.4計量器具的選擇原則配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）表5-2安全裕度A與計量器具的測量不確定度允許值u1

(摘自GB/T3177—2009)(單位:μm)配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）

在選擇計量器具時,所選擇的計量器具不確定度應小于或等于計量器具不確定度的允許值u1。表5-3為千分尺和游標卡尺的測量不確定度表5-4為比較儀的測量不確定度。表5-3千分尺和游標卡尺的測量不確定度注:當采用比較測量時,千分尺的測量不確定度可小于本表規(guī)定的數值。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）例5-1被測工件的尺寸為?,試確定其驗收極限并選擇適當的計量器具。解(1)確定安全裕度和計量器具不確定度根據所給工件尺寸,其尺寸公差T=0.039mm,公差等級為IT8,查表4-1,確定安全裕度A=3.9μm,優(yōu)先選擇Ⅰ檔,查表得出計量器具不確定度允許值Ⅰ檔u1=3.5μm。(2)選擇計量器具按照被測工件的公稱尺寸為?50mm,從表4-3中選取分度值為0.005mm的比較儀,其不確定度U1=0.0030mm=3.0μm,小于u1,故所選的計量器具滿足使用要求。(3)確定驗收極限該工件遵循包容要求,故驗收極限應按內縮式驗收方式來確定。上驗收極限=(50-0.025-0.0039)mm=49.972mm下驗收極限=(50-0.064+0.0039)mm=49.939mm配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.3測量誤差及數據處理5.3.1測量誤差及其表示方法測量誤差是指測得值與被測量真值之差。一般來說,被測量的真值是不知道的,在實際測量時,常用相對真值或在不存在系統(tǒng)誤差情況下的多次測量的算術平均值來代表真值。測量誤差可采用絕對誤差和相對誤差兩種基本方式來表達。(1)絕對誤差Δ

即測量結果與被測量真值之差。若以x表示測量結果,x0表示真值,則Δ=x-x0由于測得值x可能大于或小于真值x0,所以測量誤差Δ可能是正值也可能是負值。測量誤差的絕對值越小,說明測得值越接近真值,測量精度越高。反之,測量精度較低。但這一結論只適用于被測量值相同的情況,而不能說明不同被測量的測量精度。例如,用某測量長度的量儀測量20mm的長度,絕對誤差為0.002mm。用另一臺量儀測量250mm的長度,絕對誤差為0.02mm。這時,很難按絕對誤差的大小來判斷測量精度的高低。因為后者的絕對誤差雖然比前者大,但它相對于被測量的值卻很小。為此,需用相對誤差來評定。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(2)相對誤差ε

即絕對誤差Δ的絕對值與被測量真值x0

之比,即被測量的公稱值相同時,可用絕對誤差比較測量精度的高低;被測量公稱值不同時,則用相對誤差比較測量精度的高低。在測量工作中,主要用絕對誤差來表示測量誤差。相對誤差常用來表示具有多檔示值范圍的儀表的測量準確度。（5–8）配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.3.2測量誤差的來源(1)計量器具誤差

即計量器具本身在設計、制造和使用過程中造成的各項誤差。這些誤差的綜合反映可用計量器具的示值精度或不確定度來表示。

計量器具的測量原理、結構設計和計算不嚴格等因素帶來的誤差一般都屬于系統(tǒng)誤差。(2)測量方法誤差

即測量方法不完善所引起的誤差。一般所說的測量方法誤差多指間接測量而言。

例如,接觸測量中測量力引起的計量器具和零件表面變形誤差,間接測量中計算公式的不精確,測量過程中工件安裝定位不合理等。(3)測量環(huán)境誤差

即測量時的環(huán)境條件不符合標準條件所引起的誤差。

測量的環(huán)境條件包括溫度、濕度、氣壓、振動及灰塵等。其中溫度對測量結果的影響最大。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）圖樣上標注的各種尺寸、公差和極限偏差都是以標準溫度20°C為依據的。在測量時,當實際溫度偏離標準溫度20°C時,溫度變化引起的測量誤差為ΔL=L[α2(t2-20)-α1(t1-20)]式中ΔL——測量誤差；

L——被測尺寸；

t1、t2——計量器具和被測工件的溫度(℃)；

α1、α2——計量器具和被測工件的線膨脹系數。（5–9）配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）(4)被測件的安裝定位誤差

即測量時因被測件安裝定位基準選擇不當所造成的測量誤差。

為了減少安裝定位誤差,盡可能遵循基準統(tǒng)一原則,即工序檢測應以工藝基準作為測量基準,終檢時應以設計基準工作為測量基準。(5)人員誤差

即測量人員的主觀因素所引起的誤差。例如,測量人員技術不熟練、視覺偏差、估讀判斷錯誤等引起的誤差。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.3.3測量誤差的分類和特性(1)系統(tǒng)誤差

指在相同條件下多次重復測量同一量時,誤差的大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。

前者稱為定值系統(tǒng)誤差,后者稱為變值系統(tǒng)誤差。例如,千分尺的零位不正確而引起的測量誤差是定值系統(tǒng)誤差。(2)隨機誤差

指在相同條件下,多次測量同一量值時,其誤差的大小和符號以不可預見的方式變化的誤差。

隨機誤差是測量過程中許多獨立的、微小的、隨機的因素引起的綜合結果。

例如,計量器具中機構的間隙、運動件間的摩擦力變化、測量力的不恒定和測量溫度以及濕度的波動等引起的測量誤差都屬于隨機誤差。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）在任何一次測量中,不可避免會產生隨機誤差。在同一測量條件下,重復進行的多次測量中,隨機誤差或大或小,或正或負,既不能用實驗方法消除,也不能修正。就某一次具體測量而言,隨機誤差的大小和符號是沒有規(guī)律的,但對同一被測量進行連續(xù)多次重復測量而得到一系列測得值(簡稱測量列)時,它們的隨機誤差的總體存在著一定的規(guī)律性。實驗表明,隨機誤差呈正態(tài)分布規(guī)律,如圖5-5所示,橫坐標表示隨機差δ,縱坐標表示測得值的概率密度y。圖5-5正態(tài)分布曲線配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）從圖5-5看出,隨機誤差具有單峰性、對稱性、有界性及抵償性4個分布特性。1)單峰性,即絕對值小的隨機誤差比絕對值大的隨機誤差出現(xiàn)的概率大。2)對稱性,即絕對值相等的正誤差與負誤差出現(xiàn)的概率相等。3)有界性,即在一定的測量條件下,隨機誤差的絕對值不會超出一定界限。4)抵償性,即隨著測量次數的增加,隨機誤差的算術平均值趨于零。(3)粗大誤差

粗大誤差也稱過失誤差,指明顯超出在規(guī)定條件下預期的誤差。粗大誤差的產生是由于某些不正常的原因所造成的。

例如,測量者的粗心大意,測量儀器和被測件的突然振動以及讀數或記錄錯誤等,由于粗大誤差一般數值較大,它會顯著地歪曲測量結果。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.3.4測量精度(1)正確度—指在規(guī)定的條件下,被測量中所有系統(tǒng)誤差的綜合,它表示測量結果中系統(tǒng)誤差影響的程度。系統(tǒng)誤差小,則正確度高。測量精度是指被測量的測得值與其真值的接近程度。測量精度和測量誤差從兩個不同的角度說明了同一個概念?？捎脺y量誤差的大小來表示精度的高低。測量精度越高,則測量誤差就越小,反之,測量誤差就越大。(2)精密度—在規(guī)定的測量條件下連續(xù)多次測量時,所得測量結果彼此之間符合的程度,它表示測量結果中隨機誤差的大小。隨機誤差小,則精密度高。(3)精確度—指連續(xù)多次測量所得的測得值與真值的接近程度,它表示測量結果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差綜合影響的程度。系統(tǒng)誤差和隨機誤差都小,則精確度高。配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）系統(tǒng)誤差與隨機誤差的區(qū)域及其對測量結果的影響,以打靶為例加以說明。如圖5-6所示,圓心為靶心,圖5-6a表現(xiàn)為彈著點密集但偏離靶心,說明隨機誤差小而系統(tǒng)誤差大,精密度高而正確度低;圖5-6b表示彈著點圍繞靶心分布,但很分散,說明系統(tǒng)誤差小而隨機誤差大,正確度高而精密度低;圖5-6c表示彈著點既分散又偏離靶心,說明隨機誤差與系統(tǒng)誤差都較大,精密度與正確度都低;圖5-6d表示彈著點既圍繞靶心分布而且彈著點又密集,說明系統(tǒng)誤差與隨機誤差都小,精密度與正確度都高。圖5-6正確度、精密度和精確度示意圖配套課件第5章互換性與測量技術（第4版）5.3.5測量結果的數據處理在相同的測量條件下,對同一被測量進行多次連續(xù)測量,得到一測量列。測量列中可能同時存在隨機誤差、系統(tǒng)誤差和粗大誤差。須對這些誤差進行處理。1.測量列中系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)與消除

(1)系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)定值系統(tǒng)誤差的大小和符號均不變,一般不影響測量誤差的分布規(guī)律,只改變測量誤差分布中心的位置。要發(fā)現(xiàn)某一測量條件下是否有定值系統(tǒng)誤差存在,可用更高精度的計量器具進行檢定性測量。以兩者對同一量值進行測量次數相同的多次重復測量,求