測量是按照某種規(guī)律,用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)象,即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化,為其提供量化的數(shù)據(jù)、單位、誤差指標等等的過程。
1.測量對象:主要指幾何量,包括長度、面積、形狀、高程、角度、表面粗糙度以及形位誤差等。由于幾何量的特點是種類繁多,形狀又各式各樣,因此對于他們的特性,被測參數(shù)的定義,以及標準等都必須加以研究和熟悉,以便進行測量。
2.計量單位:我國國務(wù)院于1977年5月27日頒發(fā)的《中華人民共和國計量管理條例(試行)》第三條規(guī)定中重申:“我國的基本計量制度是米制(即公制),逐步采用國際單位制。”1984年2月27日正式公布中華人民共和國法定計量單位,確定米制為我國的基本計量制度。在長度計量中單位為米(m),其他常用單位有毫米(mm)和微米(μm)。在角度測量中以度、分、秒為單位。
測量誤差是測得值減去被測量的真值。
絕對誤差可用下式定義:
Δ=x-L
式中: Δ——絕對誤差;
x——測量值;
L——真值。
采用絕對誤差表示測量誤差, 不能很好說明測量質(zhì)量的好壞。 例如, 在溫度測量時, 絕對誤差Δ=1 ℃, 對體溫測量來說是不允許的, 而對測量鋼水溫度來說卻是一個極好的測量結(jié)果。
相對誤差可用下式定義: 如圖所示
式中: δ——相對誤差, 一般用百分數(shù)給出;
Δ——絕對誤差;
L——真值。
標稱相對誤差:如圖所示
引用誤差可用下式定義:如圖所示
引用誤差是儀表中通用的一種誤差表示方法。
儀表在規(guī)定的標準條件下所具有的誤差。
儀表的使用條件偏離額定條件下出現(xiàn)的誤差。
對同一被測量進行多次重復(fù)測量時, 絕對值和符號不可預(yù)知地隨機變化, 但就誤差的總體而言, 具有一定的統(tǒng)計規(guī)律性的誤差稱為隨機誤差。引起的原因是測量過程中測量人員和測量設(shè)備的隨機因素造成的,在測量過程中是不可避免的,只能通過提高測量實施人員的測量技術(shù)技能,改善測量方法或提高測量儀器儀表系統(tǒng)的精度來減少隨機誤差。
對同一被測量進行多次重復(fù)測量時, 如果誤差按照一定的規(guī)律出現(xiàn), 則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。例如, 標準量值的不準確及儀表刻度的不準確而引起的誤差。引起的原因,主要是由于測量實施方案或測量儀器儀表系統(tǒng)的不完善造成的,可以通過改進完善測量方案或改進測量儀器儀表系統(tǒng)來減少系統(tǒng)誤差。
明顯偏離測量結(jié)果的誤差。引起的原因主要是測量環(huán)境突然改變或測量實施過程中的錯誤等不穩(wěn)定、不可預(yù)測的原因造成的,
一般在測量結(jié)果分析過程中予以剔除或忽略。
測量誤差的性質(zhì)如圖所示