测量误差产生的原因
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测量系统误差产生的原因测量系统误差是指测量结果与真实值之间的差异,即测量过程中的偏差。
这些偏差可能来自于多种原因,下面将从不同角度分析测量系统误差产生的原因。
一、仪器设备误差测量仪器设备的制造和使用过程中存在着一定的误差。
这些误差可能来自于仪器本身的不准确性、零点漂移、灵敏度变化等。
例如,某个温度计的示值与实际温度之间存在一定的偏差,这就是仪器设备误差导致的测量系统误差。
二、环境条件误差环境条件对测量结果也有一定的影响。
例如,温度、湿度、气压等因素都可能对测量结果产生影响。
在不同的环境条件下,测量结果可能会有不同的偏差。
因此,在进行测量时,需要对环境条件进行控制或者修正。
三、人为误差人为误差是指人在测量过程中的主观因素引起的误差。
人为误差可能来自于测量者的经验、技能水平、操作方法等方面。
例如,测量者在读取仪器示值时可能存在一定的误差,这就是人为误差导致的测量系统误差。
四、测量方法误差不同的测量方法可能导致不同的测量结果。
不同的测量方法可能有不同的适用范围、精度要求等,选择不当的测量方法可能会导致较大的测量系统误差。
因此,在进行测量时,需要选择合适的测量方法,并在使用过程中注意方法的正确性和准确性。
五、样品特性误差样品的特性也可能对测量结果产生影响。
例如,样品的形状、尺寸、材料等因素都可能导致测量结果的偏差。
因此,在进行测量时,需要对样品的特性进行了解,并进行相应的修正。
六、数据处理误差在测量过程中,数据处理的方法也可能导致测量结果的误差。
不同的数据处理方法可能有不同的适用范围、精度要求等,选择不当的数据处理方法可能会导致较大的测量系统误差。
因此,在进行数据处理时,需要选择合适的方法,并在使用过程中注意方法的正确性和准确性。
测量系统误差的产生原因是多方面的。
仪器设备误差、环境条件误差、人为误差、测量方法误差、样品特性误差和数据处理误差都可能导致测量系统误差的产生。
为了减小测量系统误差,需要选择合适的仪器设备,控制好环境条件,提高测量者的技能水平,选择合适的测量方法,了解样品的特性,并选择合适的数据处理方法。
三、四等水准测量误差原因及对策分析水准测量是地质勘探、工程建设、基础设施建设等领域中常用的一种测量方法。
但是,在实施水准测量过程中,存在一定的误差,这些误差会带来一定的测量偏差,从而对实际工程产生一定的影响。
本文将针对三、四等水准测量中可能出现的误差原因进行分析,并提出一些相应的对策,以期提高测量的精度和精度。
1.气压变化水准测量需要基于大气压力来进行调整,如果气压突然变化,就会导致水准测量的误差。
例如,气压偏高,会导致水准器支柱伸长,而气压偏低,则会导致水准器支柱缩短。
2.大气温度变化水准仪器受到大气温度影响会发生线性膨胀或收缩,进而引起测量误差。
例如,当大气温度上升时,测量结果与实际测量值之间的误差就会增加。
3.机械误差水准仪器的制造、使用和保养过程中的机械误差,会导致水准测量的误差。
例如,水准仪器的水平性能较差,就会影响准确的测量结果。
4.人为误差在测量时,由于水准仪器操作不当或人员偏差等原因,会导致测量误差。
例如,在调节水准仪器时,没有严格按照规定步骤操作,或者没有采用正确的调节方法来校准水准仪器。
为了使水准测量结果更加准确,可以在测量之前及时获取气压数据,并对其进行调整。
对于重要的工程项目,可以安装气压计等设备,对气压进行实时监测和调整。
由于大气温度的影响,应当在水准仪器的使用过程中及时进行温度校正。
可以使用温度计等设备来确定大气温度,然后根据温度修正水准仪器读数。
3.加强水准仪器的机械质量控制为了避免机械误差对水准测量的影响,应当加强对水准仪器的品质控制,并配备合适的维护设备和技术人员。
4.强化培训和规范工作流程为了避免人为误差的发生,应当加强培训,提高员工的专业技能和操作水平。
同时,应当规范水准测量的工作流程,并采取同步验收和质量控制措施。
总之,三、四等水准测量误差的发生,往往是由于多方面因素的共同作用所导致的。
因此,为了提高测量精度和可靠性,我们需要综合考虑各种因素,采取相应的措施来降低或消除误差的影响。
测量误差产生的原因有哪些在我们的日常生活和各种科学研究、工程实践中,测量是获取信息和数据的重要手段。
然而,测量结果往往不可避免地会存在一定的误差。
了解测量误差产生的原因对于提高测量的准确性和可靠性具有重要意义。
测量误差可以简单地理解为测量值与真实值之间的差异。
造成测量误差的原因多种多样,主要包括以下几个方面:一、测量仪器的精度和局限性测量仪器本身的精度是产生误差的一个重要因素。
任何测量仪器都有其自身的制造精度和测量范围限制。
例如,使用一把尺子去测量一个非常小的物体长度,尺子的刻度间隔可能就会导致较大的测量误差。
即使是高精度的仪器,也可能存在一定的系统误差。
这可能是由于仪器的设计缺陷、制造工艺不完善或者长期使用导致的磨损和老化等原因造成的。
比如,电子秤在长期使用后,传感器可能会出现灵敏度下降的情况,从而导致测量结果出现偏差。
二、测量环境的影响测量环境的变化也会对测量结果产生影响。
温度、湿度、气压等环境因素的变化都可能导致测量误差的产生。
以长度测量为例,物体的热胀冷缩会使其在不同温度下的长度发生变化。
如果在测量时没有考虑温度的影响,就会产生误差。
在电学测量中,湿度的变化可能会影响电阻、电容等元件的性能,从而导致测量结果不准确。
此外,测量现场的电磁干扰、振动、噪声等也可能对测量仪器的正常工作产生干扰,进而影响测量结果。
三、测量方法的不完善选择不合适的测量方法也会引入误差。
不同的测量对象和测量要求需要采用不同的测量方法,如果方法选择不当,就难以得到准确的测量结果。
例如,在测量不规则物体的体积时,如果采用不准确的近似计算方法,就会产生较大的误差。
有些测量方法本身就存在一定的理论误差,即使在理想条件下也无法完全消除。
四、测量人员的操作误差测量人员的操作水平和技能也会对测量结果产生影响。
操作不当、读数不准确、记录错误等都可能导致测量误差的产生。
在读取测量仪器的示数时,如果测量人员的视线没有与刻度线垂直,就会产生读数误差。
导致试验机测量结果产生误差的原因及解决方法
一、仪器本身误差:
试验机作为一种精密仪器,可能存在固有的仪器误差,如传感器的非
线性、灵敏度不一致、仪器漂移等。
解决方法:
1.校正仪器:定期校正试验机的传感器,确保其准确度和稳定性。
2.选择合适的仪器:在购买试验机时,应选择品质可靠、准确度高的
仪器。
二、环境因素的影响:
环境因素如温度、湿度、振动等都可能对试验机的测量结果产生影响。
解决方法:
1.控制环境条件:在进行测量时,要尽量控制环境的稳定性,并确保
温度、湿度等参数在合理范围内。
2.考虑环境因素:在进行数据分析时要考虑环境因素的影响,进行数
据的修正和调整。
解决方法:
1.提高操作者的技术水平:通过培训和学习,提高操作者的实验技能
和仪器操作水平。
四、样本本身特性:
样本本身的性质也会对试验机的测量结果产生一定的影响,如样本不
均匀、表面粗糙等。
解决方法:
1.样本的准备:在进行测量之前,对样本进行充分的准备和处理,确
保样本的均匀性和表面的光滑度。
2.选择适当的测量方法:针对不同样本的特性,选择适合的测量方法,提高测量结果的准确度。
测量误差的产生原因和控制方法测量误差的产生原因与控制方法在各个领域的科学研究和工程实践中,测量是一个至关重要的环节。
无论是衡量长度、重量、温度还是其他物理量,准确的测量都是基础。
然而,在测量过程中,我们常常会遇到误差的问题。
误差的产生不仅会影响我们对事物的正确认知,还会导致进一步的错误决策。
因此,对测量误差的产生原因和控制方法进行深入探讨,具有重要的理论和实践意义。
一、测量误差的产生原因1.1 仪器本身的误差每个仪器在制造过程中都无法完全达到完美的状态,不同的仪器会存在着不同的系统误差。
这些误差主要来自于材料的制造、加工工艺以及机械结构的设计等方面。
例如,在长度测量中,使用的刻度尺可能存在着刻度不准确、刻度间距不均匀等问题,导致测量结果的偏差。
1.2 操作人员技术不熟练测量的准确性还与操作人员的技术水平息息相关。
如果操作人员对测量原理和操作方法不熟悉,或者在实际操作中存在粗心大意的问题,都可能导致不必要的误差。
例如,在温度测量中,如果操作人员没有注意到读数时的抖动或者没有进行充分的稳定时间,就会产生较大的测量误差。
1.3 环境条件的变化环境条件的变化也是导致测量误差产生的重要原因之一。
例如,在气压测量中,如果环境气压发生了变化,没有进行及时修正就会导致测量结果的不准确。
类似地,在湿度测量中,如果环境湿度变化较大,没有对测量结果进行修正也会引起明显的误差。
二、测量误差的控制方法2.1 选择合适的仪器为了减小测量误差,首先应该选择合适的仪器。
在选择仪器时,需要对不同仪器的特性、精度和可靠性等进行充分的了解和比较。
只有根据实际需求选择合适的仪器,才能获得更准确的测量结果。
此外,还需要定期检查和校准仪器,确保其工作状态良好。
2.2 提高操作者的技术水平技术水平的提高是减小测量误差的关键。
操作者应该通过学习和实践不断提高自己的技能。
只有熟悉仪器的使用方法、掌握正确的操作步骤和注意事项,才能更好地保证测量的准确性。
工程测量中误差产生的原因及规避1.人为因素:测量操作人员的技术水平和经验对测量结果有着直接影响,技术水平不高或操作不规范会导致误差的产生。
此外,操作人员的主观意识和态度也会对测量结果产生影响,如敷衍了事或心态不稳定等情况。
2.仪器设备的精度:测量仪器的精度直接影响测量结果的准确性,精度低的仪器会导致测量误差的产生。
仪器长期使用后的磨损、老化和未及时进行校准等原因,也会使仪器的精度降低,进而产生误差。
3.环境因素:测量过程中的环境因素,如温度、湿度、大气压力等也会对测量结果产生影响。
温度的变化会使测量仪器产生热胀冷缩,导致尺寸变化,进而影响测量结果的准确性。
4.目标物质的特性:被测目标物质自身的特性也会影响测量结果的准确性。
比如生物组织的变形、地质物质的非均匀性等都会导致测量误差的产生。
为了规避和减小测量误差,可以采取以下措施:1.加强测量人员的培训和技术水平提升,提高其对测量原理和操作规范的了解,增强其测量技能,从而减小人为因素对测量误差的影响。
2.选用精度高、稳定性好的仪器设备,并定期进行校准和维护,确保仪器的精确度和准确性,减小因仪器精度低而导致的误差。
3.在测量过程中要注意环境因素的影响,尽量控制环境条件的稳定,测量前要对环境进行预处理,如温湿度调节等,以减小环境因素对测量结果的影响。
4.在进行测量时应注意目标物质的特性,针对其特点采取相应的测量方法和措施,降低其特性对测量结果的影响。
如在测量生物组织变形时,可以采用比较柔软的测量工具,减小其对目标物质的影响。
5.平行测量和重复测量是减小测量误差的有效手段。
通过多次测量同一物体或区域的数据,并取其平均值,可以减小误差的出现。
总之,测量误差的产生多方面原因,除了注意上述几点原因和规避措施外,还需要在具体测量中根据不同情况进行思考和解决,以确保测量结果的准确性和可靠性。
测量误差产生的原因及分类
测量误差产生的原因主要包括以下几个方面:
1. 仪器问题:仪器的精度、分辨率、灵敏度等性能参数可能影响测量结果的准确性;同时,仪器的使用状态、校准情况等也会影响测量结果的可靠性。
2. 环境因素:测量环境中的温度、湿度、气压等因素可能导致测量结果的偏差。
3. 操作人员因素:操作人员的技术水平、经验、操作方式等因素可能对测量结果产生影响;例如,操作不规范、手抖造成的读数误差等。
4. 被测对象问题:被测对象的特性、状态变化等因素也可能导致测量结果的误差;例如,材料的质量变化、形状变化等因素。
测量误差一般可分为以下几类:
1. 系统误差:由于仪器、环境、操作等因素造成的固定的、系统性的误差,其大小和方向保持不变。
例如,仪器的零点漂移、仪器的刻度不准等。
2. 随机误差:由于无法完全控制的各种因素引起的不规律的误差,其大小和方向是随机的。
例如,人为读数误差、仪器噪声等。
3. 人为误差:由于操作人员的主观因素引起的误差,例如读数不准确、操作不规范等。
4. 环境误差:由于测量环境的不稳定性引起的误差,例如温度变化引起的测量误差。
5. 偶然误差:由于各种偶然因素引起的误差,例如仪器的不稳定性、操作的不完全规范等。
通过了解测量误差的产生原因和分类,可以采取相应的措施来减小误差,提高测量的准确性和可靠性。
测量系统误差产生的原因导言:测量是科学研究和工程实践中不可或缺的一环,而测量系统误差是测量中不可避免的问题之一。
本文将从不同角度分析测量系统误差产生的原因,以期帮助读者更好地理解和解决这一问题。
一、仪器设备本身的误差测量仪器设备在制造过程中难免存在一定的误差。
这种误差包括仪器的固有偏差、仪器的响应时间和灵敏度等。
例如,温度计的示值误差、电压表的量程误差等都属于仪器设备本身的误差。
这些误差可能源于制造工艺、材料选择、零件装配等方面。
二、环境条件的影响测量环境的变化也会对测量结果产生一定的影响。
例如,温度、湿度、气压等环境条件的变化都会影响测量结果。
这是因为测量仪器的工作原理往往与环境条件有关,当环境条件发生改变时,仪器的测量特性也会发生变化,从而导致测量误差的产生。
三、人为因素的影响人为因素也是测量误差产生的重要原因之一。
人的主观能动性和操作水平都会对测量结果产生影响。
例如,操作人员的不熟练、操作不规范、读数不准确等都会导致测量误差的产生。
此外,人的主观因素如心理因素、态度等也会对测量结果产生影响,例如,测量人员在对待测量任务的认真程度、精神状态等方面存在差异,都可能对测量结果产生误差。
四、测量方法和技术的选择不同的测量方法和技术有其适用范围和精度要求。
如果选择的测量方法和技术与被测量对象不匹配,或者使用不当,都会导致测量误差的产生。
例如,对于某些特殊形状的物体,采用传统的直尺测量可能无法得到准确的结果,需要使用更精密的测量方法,如三维测量仪等。
另外,测量方法和技术的操作要求也是影响测量误差的重要因素之一。
五、数据处理和分析的误差测量数据的处理和分析也可能引入误差。
例如,在数据采集过程中,由于采样频率不够高或者采样时间不够长,可能导致对信号的采样不准确,从而引入误差。
此外,在数据处理和分析过程中,如果使用不恰当的算法或者模型,也会导致测量误差的产生。
六、外界干扰和干扰源测量过程中可能受到外界干扰和干扰源的影响,从而引入误差。
测量系统误差产生的原因
测量系统误差是指在测量过程中由于人为或自然因素影响,使得测
量数据偏离真实值的程度。
下面就测量系统误差产生的原因进行一些
列举:
1. 仪器精度不够:仪器精度不够可能产生偏差,比如用一个仅精确到
小数点后两位的电子秤去称重,其误差很明显。
所以我们在选择仪器
前应该了解其精度在何种范围内。
2. 仪器漂移:仪器在使用过程中可能会发生漂移现象,这是由于长时
间使用导致仪器部分损坏或老化,使得其读数发生变化的情况。
这时
候需要对仪器进行定期校准或更换。
3. 测量人员经验差异:不同的测量人员在使用同样的仪器进行测量时
可能会出现不同的结果,这是由于个人经验和操作技巧的不同造成的。
因此在进行测量前应对测量人员进行指导和培训,确保具有一致的测
量方法和技巧。
4. 测量环境不稳定:测量环境可能存在温度、湿度等因素的影响,这
些因素会对仪器读数产生影响。
故在测量时应选择相对稳定的环境。
5. 校准方法不正确:校准方法不正确也会导致误差的发生。
校准时应
注意仪器的零点、灵敏度、线性等技术指标的合理校准。
6. 测量样品不均匀:如果测量样品不均匀,例如密度分布不均,材料奇异、异物等,那么就会影响测试准确性。
在测量中进行误差控制是非常重要的,只有减少和消除误差,才能保证得到最精确的测量结果,也才能保证测量数据的可靠性和准确性。
测量误差的基本知识在测量工作中,对某量(如某一个角度、某一段距离或某两点间的高差等)进行多次观测,所得的各次观测结果总是存在着差异,这种差异实质上表现为每次测量所得的观测值与该量的真值之间的差值,这种差值称为测量真误差,即:测量真误差=真值-观测值一、误差产生的原因:1.观测者由于观测者感觉器官鉴别能力有一定的局限性,在仪器安置、照准、读数等方面都产生误差。
同时观测者的技术水平、工作态度及状态都对测量成果的质量有直接影响。
2.测量仪器每种仪器有一定限度的精密程度,因而观测值的精确度也必然受到一定的限度。
同时仪器本身在设计、制造、安装、校正等方面也存在一定的误差,如钢尺的刻划误差、度盘的偏心等。
3.外界条件观测时所处的外界条件,如温度、湿度、大气折光等因素都会对观测结果产生一定的影响。
外界条件发生变化,观测成果将随之变化。
上述三方面的因素是引起观测误差的主要来源,因此把这三方面因素综合起来称为观测条件。
观测条件的好坏与观测成果的质量有着密切的联二 观测误差分类: 1.系统误差在相同的观测条件下,对某量进行一系列的观测,若观测误差的符号及大小保持不变,或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。
这种误差往往随着观测次数的增加而逐渐积累。
如某钢尺的注记长度为30m ,经鉴定后,它的实际长度为30.016m ,即每量一整尺,就比实际长度量小0.016m ,也就是每量一整尺段就有+0.016m 的系统误差。
这种误差的数值和符号是固定的,误差的大小与距离成正比,若丈量了五个整尺段,则长度误差为5×(+0.016)=+0.080m 。
若用此钢尺丈量结果为167.213m,则实际长度为:167.213+30213.167×0.0016=167.213+0.089=167.302(m)系统误差对测量成果影响较大,且一般具有累积性,应尽可能消除或限制到最小程度,其常用的处理方法有: 1.检校仪器,把系统误差降低到最小程度。
常见误差的产生原因常见误差可以通过不同的原因产生。
下面我将介绍一些常见的误差产生原因。
1.人为因素:人为因素是误差产生的一个常见原因。
人的主观意识和行为会对测量结果产生影响。
例如,人的主观判断和错误操作可能导致误差。
此外,在观察和测量过程中,个体的认知能力和技术水平也会对测量结果产生影响。
2.仪器因素:仪器因素也是产生误差的一个重要原因。
仪器的精度、灵敏度和稳定性等特性会直接影响测量结果的准确度。
如果仪器存在漂移、非线性和敏感度等问题,就可能导致误差的产生。
3.环境因素:环境因素是另一个常见的误差产生原因。
环境因素包括温度、湿度、气压等外界条件。
这些因素会影响到测量过程中产生的误差。
例如,高温会引起某些材料的膨胀,从而影响到测量结果的准确性。
4.样本选择因素:样本选择也会导致误差的产生。
如果样本选择不具有代表性,就可能在统计分析中产生偏差。
此外,样本数量的大小也会影响到误差的产生。
如果样本数量过小,就可能会引起抽样误差。
5.时间因素:时间因素也是一个常见的误差产生原因。
时间的推移会导致测量对象或环境条件发生变化,从而影响到测量结果的准确性。
例如,在地质勘探中,地层的沉积和变化会使得同一地点的测量结果产生差异。
6.数据处理因素:数据处理过程中的误差也是产生误差的原因之一。
在数据采集和处理过程中,存在测量误差和计算误差等问题。
这些误差可能会在数据分析和解释中产生影响。
7.系统偏差:系统性偏差是产生误差的一种常见原因。
系统偏差是指在一系列测量中,由于系统本身的特性,导致测量结果集中在一个固定的数值范围内,与真实值存在固定的偏差。
例如,某个仪器由于制造工艺上的缺陷,导致测量结果偏大或偏小。
8.随机误差:随机误差是由于无法完全控制测量条件或人的主观因素而产生的误差。
随机误差在不同的测量中具有随机性和不确定性。
这种误差可能是由于仪器的精度不够高、操作不准确等原因导致的。
总结起来,常见误差的产生原因包括人为因素、仪器因素、环境因素、样本选择因素、时间因素、数据处理因素、系统偏差和随机误差等。
第五章测量误差基本知识5-1 测量误差概述一、测量误差产生的原因对某一个量进行多次重复观测,例如重复观测某一水平角或往返丈量某段距离等,其多次测量的结果总存在着差异,这说明观测值中含有测量误差。
产生测量误差的原因很多,概括起来有下列三个方面:1.仪器的原因测量工作是采用经纬仪、水准仪等测量仪器完成的,测量仪器的构造不可能十分完善,从而使测量结果受到一定影响。
例如,经纬仪的视准轴与横轴不垂直、度盘刻划不均匀,都会使所测角度产生误差;水准仪的视准轴不平行于水准管轴、望远镜十字丝不水平,都会使高差产生误差。
2.观测者的原因由于观测者感觉器官的鉴别能力存在局限性,所以对仪器的各项操作,如经纬仪对中、整平、瞄准、读数等方面都会产生误差。
此外,观测者的技术熟练程度和工作态度也会对观测成果带来不同程度的影响。
3.外界环境的影响测量所处的外界环境(包括温度、风力、日光、大气折光等)时刻在变化,使测量结果产生误差。
例如,温度变化会使钢尺产生伸缩,风吹和日光照射会使仪器的安置不稳定,大气折光会使瞄准产生偏差等。
人、仪器和外界环境是测量工作的观测条件,由于受到这些条件的影响,测量中的误差是不可避免的。
观测条件相同的各次观测称为等精度观测;观测条件不相同的各次观测称为不等精度观测。
二、测量误差的分类测量误差按其对观测结果影响性质的不同分为系统误差和偶然误差两类。
1.系统误差在相同的观测条件下对某一量进行一系列观测,若误差的出现在符号和数值上均相同,或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。
例如,用名义长度为30.000m,而实际鉴定后长度为30.006m的钢卷尺量距,每量一尺段就有0.006m的误差,其量距误差的影响符号不变,且与所量距离的长度成正比。
所以,系统误差具有积累性,对测量结果的影响较大;另一方面,系统误差对观测值的影响具有一定的规律性,且这种规律性总能想办法找到,因此系统误差对观测值的影响可用计算公式加以改正,或采用一定的测量措施加以消除或削弱。
工程测量中误差产生的原因及规避1.仪器误差:仪器的制造、校准和使用等各个环节会引起误差。
例如,测距仪的刻度不准确或者传感器的响应不稳定等。
2.人为误差:测量人员的技术水平、经验以及操作不规范等都会导致误差的产生。
例如,操作不正确或者读数不准确等。
3.环境误差:环境条件的变化会对测量结果产生影响。
例如,温度、湿度等因素的变化会导致测量结果的偏差。
4.不确定因素:测量对象本身的特性和不确定性也可能引起误差。
例如,天气条件对于长距离测量的影响,或者地形对于水平测量的影响。
接下来,介绍一些规避误差的方法:1.选择合适的测量仪器:使用准确、可靠的测量仪器是减小误差的重要因素。
在选择仪器时,要注意品牌的信誉度和仪器的精度等指标,以确保测量结果的准确性。
2.定期校准和维护仪器:定期对仪器进行校准和维护,确保其正常工作和准确度。
特别是在重要测量任务之前,一定要进行严格的检查和准备工作。
3.培训和提高测量人员的技能水平:测量人员的技术水平和经验对于测量结果的准确性起着决定性作用。
通过培训和学习提高测量人员的技能水平,可以有效减小人为误差。
4.重复测量和平均值法:通过多次测量同一点并取平均值的方法,可以减小随机误差。
将各次测量结果进行平均,可以减小部分系统误差和随机误差。
同时,也可以通过对比不同测量方法得到的结果,判断是否存在系统误差。
5.防止环境因素的影响:在测量过程中,要注意环境条件的变化,采取相应的措施来防止环境因素对测量结果产生影响。
例如,使用恒温设备控制温度稳定,或者在测量之前进行一定的环境调查工作。
6.根据实际情况选择合适的测量方法和技术:不同的测量任务需要采用不同的测量方法和技术。
在选择测量方法时,要充分考虑测量对象的特性和测量的目的,选择适合的测量方法和技术,减小误差的发生。
总之,误差是测量过程中不可避免的,但通过选择合适的仪器、培训人员、校准维护仪器、重复测量、防止环境影响以及选择合适的测量方法等措施可以有效减小误差,并提高测量结果的准确性。
测量误差产⽣的原因及其避免途径测量误差产⽣的原因及其避免途径测量⼯作的实践表明,在任何⼏何量测量⼯作中,⽆论是测⾓、测⾼还是测量距,当对同⼀量进⾏多次观测时,不论测量仪器多么精密,观测进⾏得多么仔细,测量结果总是存在着差异,彼此不相等。
测量误差的来源与下列因素有关:基准件的误差、测量⽅法的误差、计量器具的误差、测量环境以及测量⼈员引起的误差等。
⼀、基准件的误差任何基准都不可避免存在误差,当⽤它作基准时,其误差会带⼊测量值中。
因此,在选择基准件时,⼀般都希望基准件的精度选⾼⼀些。
但是,基准件的精度太⾼也不经济,在⽣产实践中⼀般取基准件的误差占总测量误差的1/5~1/3。
⼆、测量⽅法误差⽅法误差是指测量时选⽤的测量⽅法不完善⽽引起的误差。
测量时,采⽤的测量⽅法不同,产⽣的测量误差也不⼀样。
例如,测量⼤型⼯件的直径,可以采⽤直接测量法,也可以采⽤测量弦长和⼸⾼的间接测量法,其测量误差是不相同的。
直接测量与间接测量相⽐较,前者的测量误差只取决于被测参数本⾝的计量与测量环境和条件所引起的误差;⽽后者则取决于被测参数有关的各个间接测量参数的计量器具与测量环境和条件所引起的误差,以及它们之间的计算误差。
三、计量器具的误差1.理论误差由于仪器设计时,经常采⽤近似机构代替理论上所要求的运动机构,⽤均匀刻度的刻度尺近似的代替理论上要求⾮均匀刻度的刻度尺,或者仪器设计时违背阿贝原则等,这样造成的误差称理论误差。
2.仪器制造和装配调整误差仪器零件的制造误差和装配调整误差都会直接引起仪器误差。
例如,仪器读数装置中刻度尺、刻度盘的刻度误差和装配时的偏斜或偏⼼引起的误差;仪器传动装置中杠杆、齿轮副、螺旋副的制造误差以及装配误差;光学系统的制造、调整误差;传动件间的间隙、导轨的平⾯度、直线度误差等。
这些都会影响仪器的⽰值误差和稳定性。
影响仪器制造、装配误差的因素很多,情况⽐较复杂,也难于消除掉。
最好的⽅法是在使⽤中,对⼀台仪器进⾏检定,掌握它的⽰值误差,并列出修整表,以消除其系统误差。
测量误差产生的原因测量时,由于各种因素会造成少许的误差,这些因素必须去了解,并有效的解决,方可使整个测量过程中误差减至最少;测量时,造成误差的主要有系统误差和随机误差,而系统误差有下列情况:误读、误算、视差、刻度误差、磨耗误差、接触力误差、挠曲误差、余弦误差、阿贝Abbe 误差、热变形误差等;系统误差的大小在测量过程中是不变的,可以用计算或实验方法求得,即是可以预测,并且可以修正或调整使其减少;这些因素归纳成五大类,详细内容叙述如下:1. 人为因素由于人为因素所造成的误差,包括误读、误算和视差等;而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具;游标尺刻度易造成误读一个最小读数,如在10.00 mm处常误读成10.02 mm或9.98 mm;分厘卡刻度易造成误读一个螺距的大小,如在10.20 mm常误读成10.70 mm或9.70 mm;误算常在计算错误或输入错误数据时所发生;视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生,两刻度面相差约在0.3~0.4 mm之间,若读取尺寸在非垂直于刻度面时,即会产生的误差量;为了消除此误差,制造量具的厂商将游尺的刻划设计成与本尺的刻划等高或接近等高,游尺刻划有圆弧形形成与本尺刻划几近等高,游尺为凹V形且本尺为凸V形,因此形成两刻划等高;2. 量具因素由于量具因素所造成的误差,包括刻度误差、磨耗误差及使用前未经校正等因素;刻度分划是否准确,必须经由较精密的仪器来校正与追溯;量具使用一段时间后会产生相当程度磨耗,因此必须经校正或送修方能再使用;3. 力量因素由于测量时所使用接触力或接触所造成挠曲的误差;依据虎克定律,测量尺寸时,如果以一定测量力使测轴与机件接触,则测轴与机件皆会局部或全面产生弹性变形,为防止此种弹性变形,测轴与机件应采相同材料制成;其次,依据赫兹Hertz 定律,若测轴与机件均采用钢时,其弹性变形所引起的误差量应用量表测量工件时,量表固定于支持上,支架因被测量力会造成弹性变形,如图2-4-3所示,在长度的断面二次矩为,长的支柱为,纵弹性系数分别为、,因此测量力为P时,挠曲量为;为了防止此种误差,可将支柱增大并尽量缩短测量轴线伸出的长度;除此之外,较大型量具如分厘卡、游标尺、直规和长量块等,因本身重量与负载所造成的弯曲;通常,端点标准器在两端面与垂直线平行的支点位置为0.577全长时,其两端面可保持平行,此支点称之为爱里点Airey Points ;线刻度标准器支点在其全长之0.5594位置,其全长弯曲误差量为最小,此处称之为贝塞尔点Bessel Points4. 测量因素测量时,因仪器设计或摆置不良等所造成的误差,包括余弦误差、阿贝误差等;余弦误差是发生在测量轴与待测表面成一定倾斜角度,如图2-4-5所示其误差量为, 为实际测量长度;通常,余弦误差会发生在两个测量方向,必须特别小心;例如测量内孔时,径向测量尺寸需取最大尺寸,轴向测量需取最小尺寸;同理,测量外侧时,也需注意取其正确位置;测砧与待测工件表面必须小心选用,如待测工件表面为平面时需选用球状之测砧、工件为圆柱或圆球形时应选平面之测砧;阿贝原理Abbe’ Law 为测量仪器的轴线与待测工件之轴线需在一直在线;否则即产生误差,此误差称为阿贝误差;通常,假如测量仪器之轴线与待测工件之轴线无法在一起时,则需尽量缩短其距离,以减少其误差值;若以游标尺测量工件为例,如图2-4-6所示,其误差为,因此欲减少游标尺测量误差,需将本尺与游尺之间隙所造成之角减小及测量时应尽量靠近刻度线;若以量表测量工件为例,如图2-4-7所示其量表之探针为球形,工件为圆柱,两轴心有偏位量时,其接触的误差量为;若量表之探针和工件均为平面时,若两平面倾斜一定角度时,其接触的误差量为如图2-4-8所示,此误差称为正弦误差;图2-4-9所示为凸轮在机构设计的误差分析图,为了减少磨损,常将从动件的端头设计成半径为的圆球或圆柱体,两者间的压力角为,因此引起误差为;5. 环境因素测量时受环境或场地之不同,可能造成的误差有热变形误差和随机误差为最显着;热变形误差通常发生于因室温、人体接触及加工后工件温度等情形下,因此必须在温湿度控制下,不可用手接触工件及量具、工件加工后待冷却后才测量;但为了缩短加工时在加工中需实时测量,因此必须考虑各种材料之热胀系数作为补偿,以因应温度材料的热膨胀系数不同所造成的误差;。
测量误差产生的原因
测量时,由于各种因素会造成少许的误差,这些因素必须去了解,并有效的解决,方可使整个测量过程中误差减至最少。
测量时,造成误差的主要有系统误差和随机误差,而系统误差有下列情况:误读、误算、视差、刻度误差、磨耗误差、接触力误差、挠曲误差、余弦误差、阿贝(Abbe) 误差、热变形误差等。
系统误差的大小在测量过程中是不变的,可以用计算或实验方法求得,即是可以预测,并且可以修正或调整使其减少。
这些因素归纳成五大类,详细内容叙述如下:
1. 人为因素
由于人为因素所造成的误差,包括误读、误算和视差等。
而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。
游标尺刻度易造成误读一个最小读数,如在10.00 mm处常误读成10.02 mm或9.98 mm。
分厘卡刻度易造成误读一个螺距的大小,如在10.20 mm常误读成10.70 mm或9.70 mm。
误算常在计算错误或输入错误数据时所发生。
视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生,两刻度面相差约在0.3~0.4 mm之间,若读取尺寸在非垂直于刻度面时,即会产生的误差量。
为了消除此误差,制造量具的厂商将游尺的刻划设计成与本尺的刻划等高或接近等高,(游尺刻划有圆弧形形成与本尺刻划几近等高,游尺为凹V 形且本尺为凸V形,因此形成两刻划等高。
2. 量具因素
由于量具因素所造成的误差,包括刻度误差、磨耗误差及使用前未经校正等因素。
刻度分划是否准确,必须经由较精密的仪器来校正与追溯。
量具使用一段时间后会产生相当程度磨耗,因此必须经校正或送修方能再使用。
3. 力量因素
由于测量时所使用接触力或接触所造成挠曲的误差。
依据虎克定律,测量尺寸时,如果以一定测量力使测轴与机件接触,则测轴与机件皆会局部或全面产生弹性变形,为防止此种弹性变形,测轴与机件应采相同材料制成。
其次,依据赫兹(Hertz) 定律,若测轴与机件均采用钢时,其弹性变形所引起的误差量
应用量表测量工件时,量表固定于支持上,支架因被测量力会造成弹性变形,如图2-4-3所示,在长度的断面二次矩为,长的支柱为,纵弹性系数分别为、,因此测量力为P 时,挠曲量为。
为了防止此种误差,可将支柱增大并尽量缩短测量轴线伸出的长度。
除此之外,较大型量具如分厘卡、游标尺、直规和长量块等,因本身重量与负载所造成的弯曲。
通常,端点标准器在两端面与垂直线平行的支点位置为0.577全长时,其两端面可保持平行,此支点称之为爱里点(Airey Points) 。
线刻度标准器支点在其全长之0.5594位置,其全长弯曲误差量为最小,此处称之为贝塞尔点(Bessel Points)
4. 测量因素
测量时,因仪器设计或摆置不良等所造成的误差,包括余弦误差、阿贝误差等。
余弦误差是发生在测量轴与待测表面成一定倾斜角度,如图2-4-5所示其误差量为,为实际测量长度。
通常,余弦误差会发生在两个测量方向,必须特别小心。
例如测量内孔时,径向测量尺寸需取最大尺寸,轴向测量需取最小尺寸。
同理,测量外侧时,也需注意取其正确位置。
测砧与待测工件表面必须小心选用,如待测工件表面为平面时需选用球状之测砧、工件为圆
柱或圆球形时应选平面之测砧。
阿贝原理(Abbe’ Law) 为测量仪器的轴线与待测工件之轴线需在一直在线。
否则即产生误差,此误差称为阿贝误差。
通常,假如测量仪器之轴线与待测工件之轴线无法在一起时,则需尽量缩短其距离,以减少其误差值。
若以游标尺测量工件为例,如图2-4-6所示,其误差为,因此欲减少游标尺测量误差,需将本尺与游尺之间隙所造成之角减小及测量时应尽量靠近刻度线。
若以量表测量工件为例,如图2-4-7所示其量表之探针为球形,工件为圆柱,两轴心有偏位量时,其接触的误差量为。
若量表之探针和工件均为平面时,若两平面倾斜一定角度时,其接触的误差量为如图2-4-8所示,此误差称为正弦误差。
图2-4-9所示为凸轮在机构设计的误差分析图,为了减少磨损,常将从动件的端头设计成半径为的圆球或圆柱体,两者间的压力角为,因此引起误差为。
5. 环境因素
测量时受环境或场地之不同,可能造成的误差有热变形误差和随机误差为最显着。
热变形误差通常发生于因室温、人体接触及加工后工件温度等情形下,因此必须在温湿度控制下,不可用手接触工件及量具、工件加工后待冷却后才测量。
但为了缩短加工时在加工中需实时测量,因此必须考虑各种材料之热胀系数作为补偿,以因应温度材料的热膨胀系数不同所造成的误差。