一、什么是测量?
测量这件事对我们来说并不陌生,小时候我们用尺子量取长度;长大后,我们看见工人师傅用游标卡尺度量加工零件的尺寸……
那什么是测量呢?测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。在机械工程里面,测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较,从而确定二者比值的实验认识过程。测量其实是一个比较的过程,即被测量物理量与标准量的一个比较。确定被测量对标准量的倍数。
由测量所获得的被测量值称为测量结果。测量结果可用一定的数值表示,也可用一条曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何, 测量结果应包括两部分:比值和测量单位。当然测量结果还应包括误差部分。
二、测量方法
实现被测量与标准量比较得出比值的方法,称为测量方法。
(例如AG的KMxB系列,非接触式测量,零磨损,工业标准数字信号输出;可任意设定原点位置;抗震、防油、防尘、防水、耐高温。)
图:AG的KMxB
1 . 直接测量、间接测量与组合测量
在使用仪表或传感器进行测量时,对仪表读数不需要经过任何运算就能直接表示测量结果的测量方法称为直接测量。
在使用仪表或传感器进行测量时, 首先对与测量有确定函数关系的几个量进行测量,将被测量代入函数关系式, 经过计算得到所需要的结果, 这种测量称为间接测量。
如果被测量必须经过求解联立方程组,才能得到最后结果,则称这样的测量为组合测量。
2 . 等精度测量与不等精度测量
用相同的仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量, 称为等精度测量。
用不同精度的仪表或不同的测量方法, 或在环境条件相差很大时对同一被测量进行多次
重复测量称为非等精度测量。
3 . 偏差式测量、零位式测量与微差式测量
用仪表指针的位移(即偏差)决定被测量的量值,这种测量方法称为偏差式测量。
用指零仪表的零位指示检测测量系统的平衡状态, 在测量系统平衡时,用已知的标准量决定被测量的量值,这种测量方法称为零位式测量。
微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的优点而提出的一种测量方法。它将被测
量与已知的标准量相比较, 取得差值后, 再用偏差法测得此差值。
三、测量系统与测量误差
测量系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机结合。
系统中的传感器是感受被测量的大小并输出相对应的可用输出信号的器件或装置。
测量的目的是希望通过测量获取被测量的真实值。
测量误差就是测量值与真实值之间的差值。它反映了测量质量的好坏。测量的可靠性至关重要, 不同场合对测量结果可靠性的要求也不同。
根据测量数据中的误差所呈现的规律,将误差分为3 种:系统误差、随机误差和粗大误差。这种分类方法便于测量数据的处理。
(1) 系统误差。在相同条件下,多次测量同一量时, 误差的绝对值和符号保持恒定或遵循一定规律变化的误差。产生系统误差的主要原因有仪器误差、使用误差、影响误差、方法和理论误差。
( 2) 随机误差。在相同条件下进行多次测量, 每次测量结果出现无规则的随机性变化的误差。随机误差主要由外界干扰等原因引起。
( 3 ) 粗大误差。在一定条件下,测量结果明显偏离真值时所对应的误差,称为粗大误差。产生粗大误差的原因有读错数、测量方法错误、测量仪器有缺陷等。