关于测量的基本知识
关于测量的基本知识
一、绪论
1、 测量的地位及作用
物理学从本质上讲是一门实验学科。实验就离不开测量，科学是从测量开始的，测量是人类认识物质和改造物质世界手段之一。通过测量，人们可以获得客观事物数量上的概念，从对客观事物所作的大量观测结果中，总结出一般的规律，建立起各种定律。实际上科学的实质就是从各种现象的定量观察结果之间发现和应用它们的联系。因此，可以说测量是打开自然科学中未知宝库的一把钥匙，没有测量，就没有科学。
2、 测量的概念
那么，什么是测量呢？有关测量的定义很多，诸如：通过实验的方法，把一个量与另一个当做比较单位的已知量进行比较的认识过程称作测量；借助专门的技术工具，采用实验方法，找出待测量的数值也称为测量；使用已定的标准量与同类测量量相比较，以确定待测量值大小的过程也称为测量。以上这些定义的基本含义是一致的，为此我们可以采用更简捷的说法：以确定量值为目的的一组操作称为测量。
二、测量的基本知识
1、 测量的基本问题
（1） 测量要素
完整的测量过程应包含被测量、测量单位、测量方法和测量精度四个要素。其中各要素说明如下：
① 被测量：测量对象的特定量。认真分析被测对象的特性，研究被测对象的含义十分
重要，它是制定测量方法的关键依据。
② 测量单位：简称单位，是以定量表示同种量的量值而约定采用的特定量。国家标准
规定采用以国际单位制（SI）为基础的“法定计量单位制”。测量过程中，测量单位必须以物质形式来体现，能体现计量单位和标准量的物质形式有光波波长和精密量块等。
③ 测量方法：在实施测量过程中对测量原理的运用及实际操作。广义的说，测量方法
可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。 ④ 测量精度：测量结果与真值的一致程度。真值的定义为：当某个量能被完善的确定
并能排除所有测量上的缺陷时，通过测量所得到的量值。由于测量受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信程度。
（2） 测量过程
测量过程是确定量值的一组操作，而具体实施这些操作有以下步骤：
① 总则
对作为测量管理体系组成部分的测量过程进行策划、确认、实施、形成文件并加以控制，识别和考虑影响测量过程的影响量。
② 测量过程设计
根据用户、组织和法律法规的要求确定计量要求。对每个测量过程，应识别有关的过程要素和控制。过程要素和控制限的选择应与不符合规定的要求时引起的风险相称。这些过程要素和控制包括操作者、设备、环境条件、影响量和应用方法的影响。测量过程应设计成能防止出现错误的测量结果，确保能迅速检测出存在的问题并及时采取措施加以纠正。
③ 测量过程的实现
在设计的受控条件下实现测量过程，以满足计量要求。受控条件包括：
a. 使用经确认的设备；
b. 应用经确认有效的测量程序；
c. 可获得所要求的信息资源；
d. 保持所要求的环境条件；
e. 使用具备能力的人员；
f. 合适的结果报告方式；
g. 按规定实施监视。
④ 测量过程的记录
计量的职能应是保存记录以证明测量过程符合要求。记录内容包括：
a. 实施的测量过程的完整表述，包括所用的全部要素（例如操作者、测量设备或
核查标准）和相关的操作条件；
b. 从测量过程控制获得的有关数据，包括有关测量不确定度信息；
c. 根据测量过程控制数据的结果而采取的措施；
d. 进行每个测量过程控制活动的日期；
e. 有关验证文件的标识；
f. 负责提供记录信息的人员的标识；
g. 人员能力（要求的和实际具备的）。
（3） 测量的分类
① 按所测得的量是否为欲测量分类
a. 直接测量：从测量器具的读书装置上得到欲测量的数值或相对标准值得偏差 b. 间接测量：先测出与欲测量有一定函数关系的相关量，然后按相应的函数关系
式求得欲测量的测量结果。
② 按测量结果的读数值不同分类
a. 绝对测量：从测量器上直接得到被测参数的整个量值得测量
b. 相对测量：将被测量和与其量值只有微小差别的同种已知量相比较，得到被测
量与已知量的相对偏差。
③ 按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类
a. 接触测量：对测量器具的侧头与零件被测表面接触后有机械作用力的测量。为
了保证接触的可靠性，测量力是必要的，但它可能使测量器具及被测件发生变
形而产生测量误差，还可能造成对零件被测表面质量的损坏。
b. 非接触测量：测量器具感应元件与被测零件表面不直接接触，因而不存在测量
力。属于非接触测量的仪器主要是利用光、气、电和磁等作为感应元件与被测
件表面联系。
④ 按测量在工艺过程中所起作用分类
a. 主动测量：在加工过程中进行的测量。其测量结果直接控制零件加工过程，决
定是否继续加工或判断工艺过程是否正常，是否需要进行调整，故能及时防止
废品发生，所有又称为积极测量。
b. 被动测量：加工完成后进行的测量。其结果仅用于发现并剔除废品，所以被动
测量又称为消极测量。
⑤ 按零件上同时被测参数的多少分类
a. 单项测量：单独且彼此没有联系地测量零件的单项参数。
b. 综合测量：检测零件几个相关参数的综合效应或综合参数，从而综合判断零件
的合格性。
⑥ 按被测工件在测量时所处状态分类
a. 静态测量：测量时被测件表面与测量器具测头处于静止状态。
b. 动态测量：测量时被测零件表面与测量器具测头处于相对运动状态，或测量过
程是模拟零件在工作或加工时的运动状态。
⑦ 按测量中测量因素是否变化分类
a. 等精度测量：在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件不变。
b. 不等精度测量：在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全改变
或部分改变。
关于毕业设计及论文撰写应注意的几个问题
1． 在分析电路原理时，还应该计算其性能参数，以便与测量结果相对比。
2． 凡是带有硬件部分的毕业设计内容，必须进行测量：常见的是“（电器）性能指标的测
量”和“功能测量”。尽量进行多组测量，以便进行误差分析。并要与理论计算值进行对比分析。
3． 在论文撰写之前，一定要先写“目录”，目录确定后，论文的框架就确定了，你也就会
写了。另外，撰写完目录后，最好让老师过目，修改并同意后，在写论文。
4． 关于“前沿”，它实质上是一篇“小综述”，要遵循“从大到小”的原则撰写。当然，必
须多看参考文献。