《测量原理教学课件》

测量原理教学课件本课件旨在系统地介绍测量原理，涵盖测量基础、误差分析、常用测量工具、力学量、温度、电学量、时间和频率等多个方面的测量技术，以及光学测量和测量系统等高级内容通过本课程的学习，学生将全面掌握测量原理和技术，为未来的科研和工程实践打下坚实的基础课程概述课程目标主要内容12使学生掌握测量的基本概念、包括测量基础、长度测量、角原理和方法，培养学生解决实度测量、形位误差测量、表面际测量问题的能力，提升学生粗糙度测量、螺纹测量、齿轮的科学素养和工程实践能力测量、力学量测量、温度测量、电学量测量、时间和频率测量、光学测量和测量系统等学习方法3课堂讲解与实验操作相结合，理论学习与实际应用相结合，案例分析与问题讨论相结合，注重培养学生的独立思考和解决问题的能力第一章测量基础测量的定义测量的重要性测量在科学和工程中的应用测量是将被测对象与标准进行比较，以确测量是科学研究和工程实践的基础，是获测量广泛应用于科学研究、工程设计、生定其量值的过程测量是科学研究和工程取信息的重要手段精确的测量可以提高产制造、质量控制等领域例如，在物理实践的基础，是获取信息的重要手段产品质量，保证工程安全，促进科学发展学中，需要精确测量各种物理量；在工程设计中，需要测量各种几何尺寸；在生产制造中，需要测量产品的质量参数测量单位系统国际单位制（）基本单位和导出单位SI国际单位制是国际上统一使用的基本单位是国际单位制中的七个测量单位系统，包括七个基本单基本单位，导出单位是由基本单位米（m）、千克（kg）、秒位组合而成的单位例如，面积（）、安培（）、开尔文的单位是平方米（），速度的s Am²（）、摩尔（）和坎德拉单位是米每秒（）K molm/s（）cd单位换算在实际测量中，经常需要进行单位换算例如，将厘米（）换算成米cm（），将千克（）换算成克（）单位换算需要掌握换算关系和换m kgg算方法测量误差误差的定义误差是指测量值与真值之间的差异由于测量过程中存在各种因素的影响，测量值不可能完全等于真值，因此误差是不可避免的系统误差和随机误差系统误差是指在同一测量条件下，多次测量同一量时，误差的大小和方向保持不变或按一定规律变化的误差随机误差是指在同一测量条件下，多次测量同一量时，误差的大小和方向随机变化的误差误差来源误差的来源有很多，包括仪器误差、环境误差、人员误差和方法误差等仪器误差是指由于测量仪器本身的缺陷或误差引起的误差环境误差是指由于测量环境的变化引起的误差人员误差是指由于测量人员的操作不当引起的误差方法误差是指由于测量方法不完善引起的误差测量不确定度类和类不确定度A B类不确定度是通过统计分析方法评估的A不确定度，类不确定度是通过非统计分B不确定度的概念2析方法评估的不确定度A类不确定度通常是通过多次重复测量来评估，类不确B不确定度是表征合理地赋予给被测量之定度通常是通过仪器说明书、经验和判断值的分散性，与测量结果相联系的参数1来评估不确定度是对测量结果可靠性的度量，是测量结果的重要组成部分合成标准不确定度合成标准不确定度是由各个不确定度分量合成得到的总不确定度，是最终测量结果3的不确定度合成标准不确定度通常是通过方和根法来计算测量精度与准确度精度的定义1精度是指多次测量同一量时，测量值之间的接近程度精度越高，测量值之间的分散性越小，测量结果的重复性越好准确度的定义2准确度是指测量值与真值之间的接近程度准确度越高，测量值与真值之间的差异越小，测量结果的可靠性越高精度与准确度的区别3精度高不一定准确度高，准确度高也不一定精度高精度是指测量结果的重复性，准确度是指测量结果的可靠性在实际测量中，既要保证精度高，又要保证准确度高测量结果的表达有效数字有效数字是指测量结果中能够反映测量精度的数字有效数字的位数越多，测量精度越高在记录测量结果时，1要按照有效数字的规则进行记录测量结果的四舍五入在对测量结果进行四舍五入时，要按照四舍五入的规则进行当舍去的数字小于时，5直接舍去；当舍去的数字大于时，进一位；当舍去的数字等于时，如果后面还有数字，552则进一位，如果后面没有数字，则看前一位是奇数还是偶数，如果是奇数，则进一位，如果是偶数，则舍去测量结果的标准格式测量结果的标准格式为测量值不确定度，单位例如，长度±3测量结果为

10.00mm±

0.01mm第二章长度测量长度测量的重要性常用长度测量工具长度测量是工程测量中最基本、最常用的测量之一长度测量结常用的长度测量工具包括游标卡尺、千分尺、百分表、光学测量果的准确性直接影响到工程质量和产品质量仪器和三坐标测量机等不同的测量工具适用于不同的测量范围和测量精度要求游标卡尺游标卡尺的结构测量原理读数方法游标卡尺由主尺、游标尺、内测量爪、游标卡尺的测量原理是利用游标尺上的读数时，首先读取主尺上的整数部分，外测量爪和深度尺等组成主尺和游标刻度与主尺上的刻度之间的差值来提高然后读取游标尺上的小数部分将主尺尺上都有刻度，可以精确测量物体的尺测量精度游标尺上的刻度比主尺上的上的整数部分与游标尺上的小数部分相寸刻度略小，可以精确读取测量值的小数加，即可得到测量值部分千分尺千分尺的结构千分尺由固定套筒、可动套筒、测微螺杆、测砧和锁紧装置等组成测微螺杆可以精确移动，可以精确测量物体的尺寸测量原理千分尺的测量原理是利用测微螺杆的旋转与轴向移动之间的关系来提高测量精度测微螺杆每旋转一周，轴向移动的距离为一定值，可以精确读取测量值的小数部分读数方法读数时，首先读取固定套筒上的整数部分，然后读取可动套筒上的小数部分将固定套筒上的整数部分与可动套筒上的小数部分相加，即可得到测量值百分表测量原理百分表的测量原理是利用齿轮机构将测量杆的微小位移放大，通过指针在表盘上的2旋转来显示测量值百分表可以精确测量百分表的结构物体的微小变形或位移百分表由表盘、指针、测量杆、齿轮机1使用方法构和外壳等组成测量杆可以上下移动，通过齿轮机构带动指针旋转，可以测量使用时，首先将百分表固定在支架上，然物体的微小位移后将测量杆与被测物体接触调整百分表的位置，使指针指向零位当被测物体发生变形或位移时，测量杆会上下移动，带3动指针旋转，可以读取测量值光学测量仪器投影仪1投影仪可以将物体的轮廓放大投影到屏幕上，可以测量物体的尺寸和形状投影仪适用于测量形状复杂或尺寸较小的物体工具显微镜2工具显微镜可以放大观察物体的表面，可以测量物体的尺寸和表面特征工具显微镜适用于测量微小零件或表面粗糙度干涉仪3干涉仪利用光的干涉原理来测量物体的尺寸和表面形貌干涉仪具有很高的测量精度，适用于测量精密零件或光学元件三坐标测量机工作原理三坐标测量机通过测量探头在三个坐标轴方向上的位移来确定被测物体的空间坐标三坐标测量机可以精确测量物体的1尺寸、形状和位置主要组成三坐标测量机主要由测量平台、测量探头、驱动系统、控制系统和数据处理系统等组成测量2平台用于放置被测物体，测量探头用于接触被测物体，驱动系统用于控制测量探头的移动，控制系统用于控制测量过程，数据处理系统用于处理测量数据应用领域三坐标测量机广泛应用于汽车、航空、机械、电子等领域例如，可以用于测量汽车车身的尺寸和形状，可以用于测量飞机发动机叶片的3尺寸和形状，可以用于测量机械零件的尺寸和形状，可以用于测量电子元件的尺寸和形状第三章角度测量角度测量的重要性常用角度测量工具角度测量是工程测量中重要的组成部分角度测量结果的准确性常用的角度测量工具包括量角器、正弦规、经纬仪和自准直仪等直接影响到工程质量和产品质量不同的测量工具适用于不同的测量范围和测量精度要求量角器结构特点使用方法量角器由扇形尺、游标尺和紧固使用时，将量角器的中心对准角螺钉等组成扇形尺上刻有角度的顶点，使扇形尺的一边与角的刻度，游标尺可以提高读数精度一边重合，然后读取扇形尺上与角的另一边相对应的刻度值测量精度量角器的测量精度一般为或游标量角器可以提高读数精度，测量1°

0.5°精度可达或5′2′正弦规正弦规的原理使用步骤精度分析正弦规是利用正弦函数的原理来测量角度的首先，将被测物体放置在底座上，然后根据正弦规的测量精度取决于量块的精度和正弦正弦规由底座、量块和正弦杆组成通过调被测角度的近似值选择合适的量块将量块杆的精度量块的精度越高，正弦杆的精度整量块的高度，可以使正弦杆与被测角度的放置在正弦杆下，调整量块的高度，使正弦越高，测量精度越高斜边平行，然后根据正弦函数的关系计算出杆与被测角度的斜边平行最后，根据正弦角度值函数的关系计算出角度值经纬仪工作原理经纬仪的工作原理是利用望远镜观察远处的物体，通过测量水平角和垂直角来确定经纬仪的结构2物体的空间位置经纬仪广泛应用于地形测量、工程测量和建筑测量等领域经纬仪由望远镜、水平度盘、垂直度盘、水平制动器、垂直制动器和基座等组成1望远镜可以观察远处的物体，水平度盘应用领域和垂直度盘可以测量水平角和垂直角经纬仪广泛应用于地形测量、工程测量和建筑测量等领域例如，可以用于测量地形的高程和坡度，可以用于测量建筑物的3水平角和垂直角，可以用于测量道路的走向和坡度自准直仪自准直原理1自准直原理是利用光的反射原理来测量角度的当光线垂直照射到反射面上时，反射光线会沿原路返回如果反射面发生倾斜，反射光线会偏离原仪器结构路，通过测量偏离的角度可以计算出反射面的倾斜角度2自准直仪由光源、透镜、分划板、反射镜和测量系统等组成光源发出光线，透镜将光线聚焦到分划板上，分划板上的刻度用于测量角度，反射镜测量方法3用于反射光线，测量系统用于显示测量结果首先，将自准直仪放置在被测物体附近，然后调整自准直仪的位置，使光线垂直照射到被测物体的反射面上如果被测物体的反射面发生倾斜，反射光线会偏离原路，通过测量偏离的角度可以计算出反射面的倾斜角度第四章形位误差测量形位误差的定义形位误差是指零件的实际几何形状和位置与理想几何形状和位置之间的差异形位误差会影响零件1的性能和使用寿命，因此需要进行测量和控制形位误差的分类形位误差可以分为形状误差和位置误差形状误差是指零件的实际几何形状与理想几何形状之间的差异，包括圆度误差、平面度2误差和直线度误差等位置误差是指零件的实际位置与理想位置之间的差异，包括平行度误差、垂直度误差和同轴度误差等圆度误差测量圆度的定义测量方法常用仪器圆度是指零件的横截面形状接近理想圆的圆度误差的测量方法包括回转法、两点法常用的圆度误差测量仪器包括圆度仪、万程度圆度误差是指零件的实际横截面形和三点法等回转法是将零件绕中心轴旋能工具显微镜和三坐标测量机等圆度仪状与理想圆之间的差异转，测量零件表面的径向跳动两点法是是一种专门用于测量圆度误差的仪器，具测量零件表面上两点之间的距离三点法有较高的测量精度是测量零件表面上三点之间的距离平面度误差测量平面度的定义测量方法平面度是指零件的表面接近理想平面平面度误差的测量方法包括光学平板的程度平面度误差是指零件的实际法、水平仪法和三坐标测量机法等表面与理想平面之间的差异光学平板法是利用光学平板的平整度来测量零件的平面度水平仪法是利用水平仪的水平性来测量零件的平面度三坐标测量机法是利用三坐标测量机测量零件表面的坐标，然后计算出平面度误差光学平板法光学平板法是一种常用的平面度误差测量方法首先，将被测零件放置在光学平板上，然后用光照射零件表面观察零件表面与光学平板之间的干涉条纹，根据干涉条纹的形状和数量可以判断零件的平面度误差直线度误差测量直线度的定义直线度是指零件的轴线或表面接近理想直线的程度直线度误差是指零件的实际轴线或表面与理想直线之间的差异测量方法直线度误差的测量方法包括拉钢丝法、自准直仪法和激光干涉仪法等拉钢丝法是将钢丝拉紧，然后测量零件表面与钢丝之间的距离自准直仪法是利用自准直仪测量零件表面的倾斜角度激光干涉仪法是利用激光干涉原理测量零件表面的位移自准直仪法自准直仪法是一种常用的直线度误差测量方法首先，将被测零件放置在自准直仪附近，然后调整自准直仪的位置，使光线垂直照射到零件表面如果零件表面发生倾斜，反射光线会偏离原路，通过测量偏离的角度可以计算出零件表面的倾斜角度，从而计算出直线度误差垂直度误差测量测量方法垂直度误差的测量方法包括方箱和直角尺法、水平仪法和三坐标测量机法等方箱和直角尺法是利用方箱和直角尺的垂直性来测量零件的2垂直度水平仪法是利用水平仪的水平性来测量零件的垂直度三坐标测量机法是利用三坐垂直度的定义标测量机测量零件表面的坐标，然后计算出垂垂直度是指零件的两个表面或轴线之间的垂1直度误差直程度垂直度误差是指零件的实际表面或轴线与理想垂直线之间的差异方箱和直角尺法方箱和直角尺法是一种常用的垂直度误差测量方法首先，将方箱放置在基准面上，然后将3被测零件放置在方箱上利用直角尺测量零件的被测表面与方箱之间的距离，根据距离的大小可以判断零件的垂直度误差第五章表面粗糙度测量表面粗糙度的定义表面粗糙度参数表面粗糙度是指零件表面微观几何形状的偏差，通常是指零件表常用的表面粗糙度参数包括轮廓算术平均偏差Ra、轮廓均方根偏面微小的峰谷所组成的微观不平度表面粗糙度会影响零件的摩差Rq、最大轮廓峰高Rp、最大轮廓谷深Rv和最大轮廓高度Rz等擦、磨损、密封和疲劳强度等性能，因此需要进行测量和控制不同的表面粗糙度参数反映了表面不同的特征轮廓法测量轮廓仪的工作原理测量步骤轮廓仪是一种用于测量表面粗糙首先，将被测零件放置在轮廓仪度的仪器轮廓仪的工作原理是上，然后调整轮廓仪的位置，使用一个触针在零件表面滑动，触触针与零件表面接触设置测量针的运动通过传感器转换为电信参数，例如测量长度、测量速度号，电信号经过放大和处理后可和采样间隔等启动测量，轮廓以得到零件表面的轮廓曲线仪会自动测量零件表面的轮廓曲线数据处理测量完成后，轮廓仪会将测量数据传输到计算机中计算机软件可以对测量数据进行处理，计算出表面粗糙度参数，并显示轮廓曲线光学法测量干涉显微镜法散射光法光切法干涉显微镜法是利用光的干涉原理来测量表散射光法是利用光线照射到零件表面时产生光切法是利用光线照射到零件表面时产生的面粗糙度的干涉显微镜可以放大观察零件的散射光来测量表面粗糙度的表面越粗糙，反射光来测量表面粗糙度的将一束细光束表面，并产生干涉条纹根据干涉条纹的形散射光越强通过测量散射光的强度可以判照射到零件表面，然后观察反射光束的形状状和数量可以判断零件表面的粗糙度断零件表面的粗糙度根据反射光束的形状可以判断零件表面的粗糙度第六章螺纹测量螺纹参数螺纹误差螺纹参数包括螺纹直径、螺距、螺纹角螺纹误差包括螺纹直径误差、螺距误差、度和螺纹牙型等螺纹直径是指螺纹的1螺纹角度误差和螺纹牙型误差等螺纹最大直径，螺距是指相邻两个螺纹牙之误差会影响螺纹的连接强度和密封性能，间的距离，螺纹角度是指螺纹牙的倾斜2因此需要进行测量和控制角度，螺纹牙型是指螺纹牙的形状螺纹有效径测量三线法原理1三线法是一种常用的螺纹有效径测量方法三线法是利用三根精密钢丝将被测螺纹支起，然后测量钢丝之间的距离根据钢丝的直径和钢丝之间的距离可以计算出螺纹的有效径测量步骤2首先，选择合适直径的精密钢丝，然后将被测螺纹支起测量钢丝之间的距离，并记录测量数据根据钢丝的直径和钢丝之间的距离计算出螺纹的有效径误差分析3三线法的测量精度取决于钢丝的精度和测量仪器的精度钢丝的精度越高，测量仪器的精度越高，测量精度越高螺纹角度测量投影仪法投影仪法是一种常用的螺纹角度测量方法投影仪可以将螺纹的轮廓放大投影到屏幕上，然后测量1轮廓的角度投影仪法适用于测量较大尺寸的螺纹工具显微镜法工具显微镜法是一种常用的螺纹角度测量方法工具显微镜可以2放大观察螺纹的牙型，然后测量牙型的角度工具显微镜法适用于测量较小尺寸的螺纹螺距测量螺距的定义测量方法误差分析螺距是指相邻两个螺纹牙之间的距离螺螺距的测量方法包括螺距规法、工具显微螺距的测量精度取决于测量仪器的精度和距是螺纹的重要参数，会影响螺纹的连接镜法和激光干涉仪法等螺距规法是利用测量方法的选择选择合适的测量仪器和强度和密封性能螺距规直接测量螺距工具显微镜法是利测量方法可以提高螺距的测量精度用工具显微镜测量螺纹牙之间的距离激光干涉仪法是利用激光干涉原理测量螺纹牙之间的距离第七章齿轮测量齿轮基本参数齿轮基本参数包括齿数、模数、压力角和齿顶高等齿数是指齿轮的牙齿数量，模数是指齿轮的尺寸大小，压力角是指齿轮牙的倾斜角度，齿顶高是指齿轮牙的顶部高度齿轮误差类型齿轮误差类型包括齿距误差、齿形误差、齿向误差和径向跳动等齿距误差是指相邻两个齿之间的距离误差，齿形误差是指齿轮牙的形状误差，齿向误差是指齿轮牙的走向误差，径向跳动是指齿轮旋转时中心轴线的跳动分度圆直径测量跨棒法原理跨棒法是一种常用的分度圆直径测量方法跨棒法是利用两根精密钢棒将被测齿轮支起，然后测量钢棒之间的距离根据钢棒的直径和钢棒之间的距离可以计算出齿轮的分度圆直径测量步骤首先，选择合适直径的精密钢棒，然后将被测齿轮支起测量钢棒之间的距离，并记录测量数据根据钢棒的直径和钢棒之间的距离计算出齿轮的分度圆直径计算方法根据跨棒法原理，分度圆直径的计算公式为，其中为分d=m*z d度圆直径，为模数，为齿数根据测量数据可以计算出齿轮的分度m z圆直径齿厚测量跨棒齿厚法跨棒齿厚法是一种常用的齿厚测量方法跨棒齿厚法是利用两根精密钢棒将被测齿2轮支起，然后测量钢棒与齿轮齿之间的距弦齿厚法离根据钢棒的直径和钢棒与齿轮齿之间的距离可以计算出齿轮的齿厚弦齿厚法是一种常用的齿厚测量方法1弦齿厚法是测量齿轮齿弦的厚度，然后根据齿轮的几何关系计算出齿轮的齿厚测量误差分析齿厚的测量精度取决于测量仪器的精度和测量方法的选择选择合适的测量仪器和3测量方法可以提高齿厚的测量精度齿轮跳动测量径向跳动1径向跳动是指齿轮旋转时齿轮齿顶圆的跳动径向跳动会影响齿轮的啮合性能和传动精度轴向跳动2轴向跳动是指齿轮旋转时齿轮齿面的跳动轴向跳动会影响齿轮的啮合性能和传动精度测量方法3齿轮跳动的测量方法包括百分表法和激光测量法等百分表法是利用百分表测量齿轮旋转时的跳动激光测量法是利用激光测量齿轮旋转时的跳动第八章力学量测量力学量的分类力学量包括力、压力、扭矩和加速度等力是指物体之间的相互作用，压力是指单位面积上的力，1扭矩是指物体旋转时所受的力矩，加速度是指物体速度变化的速度测量原理概述力学量的测量原理是利用传感器将力学量转换为电信号，然后对电信号进行测量和处理常用的传感器包括应变片式力传感器、2压电式力传感器、电容式压力传感器和加速度传感器等MEMS力的测量测力传感器类型应变片式力传感器压电式力传感器常用的测力传感器包括应变片式力传感器、应变片式力传感器是利用应变片的电阻随压电式力传感器是利用压电材料的压电效压电式力传感器和电容式力传感器等不应变而变化的原理来测量力的应变片式应来测量力的压电式力传感器具有灵敏同的测力传感器适用于不同的测量范围和力传感器具有结构简单、灵敏度高和线性度高、频率响应好和动态范围宽等优点测量精度要求度好等优点压力测量压力的定义和单位压力传感器分类压力是指单位面积上的力压力压力传感器可以分为绝对压力传的单位是帕斯卡（Pa），1Pa=感器、表压力传感器和差压压力1N/m²常用的压力单位还有千传感器等绝对压力传感器测量帕（kPa）、兆帕（MPa）和巴的是相对于真空的压力，表压力（bar）等传感器测量的是相对于大气压的压力，差压压力传感器测量的是两个压力之间的差值电容式压力传感器电容式压力传感器是利用电容随压力而变化的原理来测量压力的电容式压力传感器具有灵敏度高、线性度好和温度稳定性好等优点扭矩测量扭矩的定义扭矩传感器原理应用实例扭矩是指物体旋转时所受的力矩扭矩的单位是扭矩传感器的原理是利用传感器将扭矩转换为电扭矩传感器广泛应用于汽车、航空、机械和电力牛顿·米（N·m）扭矩是描述物体旋转运动的信号，然后对电信号进行测量和处理常用的扭等领域例如，可以用于测量汽车发动机的输出重要物理量矩传感器包括应变片式扭矩传感器、磁弹性扭矩扭矩，可以用于测量飞机发动机的输出扭矩，可传感器和光电式扭矩传感器等以用于测量机械设备的运行扭矩，可以用于测量电机的输出扭矩加速度测量加速度传感器MEMS加速度传感器是利用微机电系统MEMS技术制造的加速度传感器加速MEMS加速度传感器类型2度传感器具有体积小、重量轻、功耗低和常用的加速度传感器包括压电式加速度成本低等优点传感器、电容式加速度传感器和MEMS1加速度传感器等不同的加速度传感器测量误差分析适用于不同的测量范围和测量频率要求加速度的测量精度取决于加速度传感器的精度和测量方法的选择选择合适的加速3度传感器和测量方法可以提高加速度的测量精度第九章温度测量温度的定义温度计量单位温度是描述物体冷热程度的物理量温度是物体分子平均动能的常用的温度计量单位包括摄氏度（℃）、华氏度（℉）和开尔文标志，是热力学的重要参数（K）摄氏度是以水的冰点为0℃，沸点为100℃的温度标度华氏度是以水的冰点为℉，沸点为℉的温度标度开尔文是32212国际单位制中的温度单位，是以绝对零度为的温度标度0K热电偶热电偶工作原理常用热电偶类型热电偶是利用两种不同金属的热常用的热电偶类型包括K型热电偶、电效应来测量温度的当两种不J型热电偶、T型热电偶和E型热电同金属的连接处存在温度差时，偶等不同的热电偶适用于不同会产生热电势热电势的大小与的温度范围和测量精度要求温度差成正比，通过测量热电势可以计算出温度冷端补偿由于热电偶的热电势与冷端温度有关，因此需要进行冷端补偿冷端补偿是指将冷端温度保持在一定值，或者对冷端温度进行测量和修正热电阻热电阻原理热电阻是利用金属的电阻随温度而变化的原理来测量温度的金属的电阻随温度升高而增大，通过测量电阻可以计算出温度热电阻Pt100热电阻是一种常用的热电阻热电阻是指在℃时Pt100Pt1000电阻为的铂热电阻热电阻具有精度高、稳定性好100ΩPt100和线性度好等优点测量电路热电阻的测量电路包括电桥电路和恒流源电路等电桥电路是利用电桥的平衡来测量电阻恒流源电路是利用恒流源提供的恒定电流来测量电阻红外测温辐射温度计辐射温度计是用于测量物体辐射的红外线的仪器辐射温度计具有非接触式测量、2红外测温原理响应速度快和测量范围宽等优点红外测温是利用物体辐射的红外线来测1应用领域量温度的物体辐射的红外线强度与温度有关，通过测量红外线强度可以计算红外测温广泛应用于冶金、化工、电力和出温度医疗等领域例如，可以用于测量钢材的温度，可以用于测量化工反应的温度，可3以用于测量电机的温度，可以用于测量人体的体温第十章电学量测量电学量的分类测量仪器概述电学量包括电压、电流、电阻、电容和电感等电压是描述电路常用的电学量测量仪器包括电压表、电流表、电阻表、电容表和中电势差的物理量，电流是描述电路中电荷流动的物理量，电阻电感表等不同的测量仪器适用于不同的测量范围和测量精度要是描述电路中对电流阻碍作用的物理量，电容是描述电路中储存求电荷能力的物理量，电感是描述电路中对电流变化阻碍作用的物理量电压测量电压表工作原理数字电压表电压表是用于测量电压的仪器数字电压表是一种常用的电压表电压表的工作原理是利用电流通数字电压表具有精度高、读数方过电阻时产生的电压降来测量电便和抗干扰能力强等优点数字压电压表分为模拟电压表和数电压表广泛应用于电子测量和自字电压表两种类型动化控制等领域测量误差分析电压的测量精度取决于电压表的精度和测量方法的选择选择合适的电压表和测量方法可以提高电压的测量精度电流测量电流表工作原理电流表是用于测量电流的仪器电流表的工作原理是利用电流通过线圈时产生的磁场来测量电流电流表分为模拟电流表和数字电流表两种类型数字电流表数字电流表是一种常用的电流表数字电流表具有精度高、读数方便和抗干扰能力强等优点数字电流表广泛应用于电子测量和自动化控制等领域分流器的使用当测量大电流时，需要使用分流器分流器是一种电阻，可以将大电流分成小电流，然后用电流表测量小电流分流器的选择要根据测量电流的大小和电流表的量程来确定电阻测量惠斯通电桥惠斯通电桥是一种常用的电阻测量电路直接法和间接法2惠斯通电桥是利用电桥的平衡来测量电阻惠斯通电桥具有精度高和灵敏度高等优点电阻的测量方法包括直接法和间接法直接法是利用电阻表直接测量电阻间1接法是利用电压表和电流表测量电阻两端的电压和通过电阻的电流，然后根据四线制测量法欧姆定律计算出电阻当测量小电阻时，需要使用四线制测量法四线制测量法可以消除导线电阻对测量结3果的影响，提高测量精度第十一章时间和频率测量时间和频率的关系测量方法概述时间和频率是互为倒数的关系频率是指单位时间内发生的事件常用的时间和频率测量方法包括计数法、时间数字转换器法和相次数，时间是指完成一次事件所需要的时间频率的单位是赫兹位法等不同的测量方法适用于不同的测量范围和测量精度要求（），时间的单位是秒（）Hz s时间间隔测量计数法原理时间数字转换器计数法是一种常用的时间间隔测时间数字转换器是一种常用的时量方法计数法是利用计数器对间间隔测量电路时间数字转换时间间隔内的时钟脉冲进行计数，器可以将时间间隔转换为数字信然后根据时钟脉冲的频率计算出号，然后对数字信号进行测量和时间间隔处理应用实例时间间隔测量广泛应用于雷达测距、激光测距和通信等领域例如，可以用于测量雷达信号的传输时间，可以用于测量激光信号的传输时间，可以用于测量通信信号的传输时间频率测量直接计数法直接计数法是一种常用的频率测量方法直接计数法是利用计数器对单位时间内发生的事件次数进行计数，然后计算出频率异频计数法异频计数法是一种常用的频率测量方法异频计数法是利用两个不同频率的时钟脉冲对被测信号进行计数，然后根据两个时钟脉冲的频率计算出被测信号的频率频率计的使用频率计是一种用于测量频率的仪器频率计具有精度高、读数方便和抗干扰能力强等优点频率计广泛应用于电子测量和通信等领域相位测量李萨如图形法李萨如图形法是一种常用的相位测量方法李萨如图形法是利用示波器显示两个信号2相位的定义的李萨如图形，然后根据李萨如图形的形状计算出相位差相位是描述信号波形在时间上的位置的1物理量相位是指信号波形相对于参考数字相位计波形的偏移量相位的单位是度（）或°弧度（）rad数字相位计是一种用于测量相位差的仪器数字相位计具有精度高、读数方便和抗干3扰能力强等优点数字相位计广泛应用于电子测量和通信等领域第十二章光学测量光学测量的特点常用光学测量方法光学测量具有非接触式测量、测量速度快和测量精度高等优点常用的光学测量方法包括干涉测量、光谱分析和激光测距等不光学测量广泛应用于尺寸测量、形状测量和表面测量等领域同的光学测量方法适用于不同的测量对象和测量精度要求干涉测量干涉原理迈克尔逊干涉仪应用实例干涉是指两束或多束光波叠加时产生的迈克尔逊干涉仪是一种常用的干涉测量干涉测量广泛应用于长度测量、折射率现象当两束光波的相位差为整数倍的仪器迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉测量和表面形貌测量等领域例如，可波长时，会产生相长干涉，光强增强原理来测量长度和折射率等物理量迈以用于测量标准长度，可以用于测量光当两束光波的相位差为半波长的奇数倍克尔逊干涉仪具有精度高和灵敏度高等学元件的折射率，可以用于测量零件表时，会产生相消干涉，光强减弱优点面的粗糙度光谱分析光谱仪原理光谱仪是用于分析光波成分的仪器光谱仪的原理是将光波分解成不同的波长，然后测量不同波长的光强光谱仪可以用于分析光源的成分，可以用于分析物质的成分分光光度计分光光度计是一种常用的光谱分析仪器分光光度计可以测量物质对不同波长光波的吸收程度，然后根据吸收程度分析物质的成分和浓度应用领域光谱分析广泛应用于化学分析、材料分析和环境监测等领域例如，可以用于分析水质，可以用于分析空气质量，可以用于分析土壤成分激光测距飞行时间法飞行时间法是一种常用的激光测距方法飞行时间法是测量激光脉冲从激光器发射激光测距原理2到目标物体并返回的时间，然后根据光速激光测距是利用激光测量距离的方法计算出距离激光测距具有测量精度高、测量距离远1和测量速度快等优点激光测距广泛应相位法用于地形测量、工程测量和军事侦察等相位法是一种常用的激光测距方法相位领域法是测量激光信号的相位差，然后根据相3位差计算出距离相位法具有测量精度高和测量距离远等优点第十三章测量系统测量系统的组成1测量系统由传感器、信号调理电路、数据采集系统和数据处理系统等组成传感器用于将被测物理量转换为电信号，信号调理电路用于对电信号进行放大和滤波，数据采集系统用于将电信号转换为数字信号，数据处理系统用于对数字信号进行处理和分析信号处理与分析2信号处理是指对测量信号进行滤波、放大和校正等操作，以提高信号的质量和精度信号分析是指对测量信号进行统计分析、频谱分析和时域分析等操作，以提取信号的特征和规律传感器技术传感器的分类传感器可以分为物理传感器、化学传感器和生物传感器等物理传感器用于测量物理量，化学传感器用于测量1化学量，生物传感器用于测量生物量智能传感器智能传感器是指具有数据处理和通信功能的传感器智能传感器可以对测量信号进行自2动处理和分析，并将结果通过网络传输到上位机智能传感器是传感器技术的发展趋势传感器选择原则选择传感器时要考虑测量范围、测量精度、响应速度、稳定性和3可靠性等因素选择合适的传感器可以保证测量系统的性能和精度数据采集与处理数据采集系统模数转换数字滤波技术数据采集系统用于将模拟信号转换为数字模数转换是指将模拟信号转换为数字信号数字滤波技术是用于消除测量信号中的噪信号数据采集系统由模数转换器、信号的过程模数转换的精度取决于模数转换声和干扰的技术数字滤波技术可以提高调理电路和控制电路等组成数据采集系器的位数和采样频率模数转换是数据采信号的质量和精度常用的数字滤波技术统的性能直接影响到测量系统的精度集系统的重要组成部分包括平均滤波、中值滤波和卡尔曼滤波等课程总结主要内容回顾测量技术发展趋势本课程系统地介绍了测量原理，测量技术的发展趋势是智能化、涵盖测量基础、误差分析、常用集成化、网络化和微型化智能测量工具、力学量、温度、电学传感器、无线传感器网络和云计量、时间和频率等多个方面的测算等技术将推动测量技术的进一量技术，以及光学测量和测量系步发展统等高级内容学习建议希望同学们在学习过程中注重理论与实践相结合，多做实验，多思考，不断提高自己的测量技能和解决问题的能力祝同学们学习顺利！。