第二章-测量仪器的基础知识资料讲解
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测量仪器相关知识点总结仪器与测量是科学研究和工程技术中一个非常重要的环节。
仪器是为获取信息或实现控制目的而独立工作的设备。
在测量科学中,仪器是指用来测量、检测或观测各种物理量的设备或工具。
1. 仪器分类根据测量的原理和功能,仪器可以分为不同的类别。
主要包括:电子仪器、光学仪器、力学仪器、声学仪器等。
在实际应用中,仪器的分类也可以根据其用途来划分,比如:工业仪器、科研仪器、医疗仪器等。
2. 仪器的基本元件仪器的基本元件包括传感器、信号处理器、数据显示器等。
其中,传感器是仪器中最重要的部分,它用于将各种被测量的物理量转换为电信号,是测量仪器的核心。
3. 仪器的测量原理测量原理是测量仪器的核心知识之一。
不同类型的测量仪器有不同的测量原理。
比如,电子测量仪器常用的原理有电桥原理、示波器原理、信号发生器原理等;光学测量仪器则包括干涉测量原理、衍射测量原理等。
4. 仪器的精度和准确度仪器的精度和准确度是评价仪器性能的重要指标。
精度是指一个测量仪器在一定的测量条件下,一次测量结果的重复性;准确度是指一个测量仪器的测量结果与实际值之间的差异。
在实际应用中,要求测量仪器既要有较高的精度,又要有较高的准确度。
5. 仪器的校准和维护测量仪器的校准和维护是保证测量结果准确性和可靠性的重要手段。
校准是指通过实验和比对,检验仪器是否符合标准规定的过程。
而维护则是指对仪器进行日常保养和修理,延长仪器的使用寿命。
6. 仪器的选择和应用在实际应用中,选择合适的测量仪器是非常重要的。
不同类型的测量仪器适用于不同的测量环境和测量要求。
一方面,要根据被测量的物理量来选择合适的测量仪器;另一方面,要根据测量的精度要求、测量的环境条件等因素来选择合适的测量仪器。
7. 仪器的发展趋势随着科学技术的进步,测量仪器也在不断发展。
未来测量仪器的发展趋势包括:数字化、智能化、多功能化等。
数字化是指测量仪器的信号处理和数据存储都是数字化的;智能化是指测量仪器具备自动识别、自动纠正、自动分析等功能;多功能化是指一台测量仪器可以实现多种不同类型的测量。
知识点二、测量仪器的特性(一)示值、示值区间、标称量值、标称示值区间、标称示值区间的量程和测量区间(二)测量仪器的计量特性1、测量系统的灵敏度灵敏度是指“测量系统的示值变化除以相应的被测量值变化所得的商”。
灵敏度是反映测量仪器被测量(输入)变化引起仪器示值(输出)变化的程度。
它用被观察变量的增量即响应(输出量)与相应被测量的增量即激励(输入量)之商来表示。
如被测量变化很小,而引起的示值(输出量)改变很大,则该测量仪器的灵敏度就高。
对于线性测量仪器来说,其灵敏度s为:式中的k叫传递系数,当响应y与激励x是同一种变量时,又叫放大系数。
对于非线性的测量仪器,则灵敏度表示为:这时灵敏度随激励变化而变化,它是一个变量,它与激励值有关。
在某些情况下,使用下式表示相对灵敏度式中,x为激励即输入的被测量值。
灵敏度可能与被测量的增量即激励值有关,被测量值的变化必须大于分辨力。
灵敏度是测量仪器中一个十分重要的计量特性。
但有时灵敏度并不是越高越好,为了方便计数,使示值处于稳定,还需要特意地降低灵敏度。
例题:有两台检流计,a台输入1ma光标移动10格,b台输入1ma光标移动20格,则a台检流计的灵敏度比b台检流计的灵敏度____。
a.高b. 低c. 相近d.相同答案:b解析:灵敏度是反映测量仪器被测量(输入)变化引起仪器示值(输出)变化的程度。
用被观察变量的增量与相应被测量的增量之商来表示。
如被测量变化很小,而引起的示值(输出量)改变很大,则该测量仪器的灵敏度就高。
对于线性测量仪器来说,其灵敏度s为2.鉴别阈鉴别力又称阈值,是指“引起相应示值不可检测到变化的被测量值的最大变化”。
它是指当测量仪器在某一示值给予一定的输入,这种激励变化缓慢从单方向逐步增加,当测量仪器的输出产生有可觉察的响应变化时,此输入的激励变化称为鉴别力,同样可在反行程进行。
例如,在一台天平的指针产生可觉察位移的最小负荷变化为1omg,则此天平的鉴别力(阈)为1omg;如一台电子电位差计,当同一行程方向输入量缓慢改变到0.04mv时,指针产生了可察觉的变化,则其鉴别力(阈)为0.04mv。
第二章 预备知识第一节 物理实验仪器基本知识一、长度测量仪器1、游标卡尺游标卡尺是利用游标原理进行测量的一种通用量具,可以测量工件的内外尺寸、宽度、厚度、深度等。
游标卡尺可分为三用卡尺、两用卡尺、双面卡尺和数显卡尺等。
三用卡尺主要由主尺、游标和深度尺组成。
见图2.1。
图2.2中主尺最小刻度的长度为1mm ,游标上的最小刻度代表0.02mm ,游标上的“1、2、3……”等数字分别代表0.10 mm 、0.20 mm 、0.30 mm ……。
读数时,先看游标上的“0”线靠近哪一条主尺刻线,读出毫米数;然后判断游标上的哪一条刻线与主尺上某刻线对得最齐,游标上此刻线左边的数字乘以0.10 mm ,加上数字右边(对齐的刻线左边)的格数乘以0.02mm ,是从游标上读的数;主尺读数和游标读数相加,就是待测物体的尺寸。
例:图22所示游标卡尺游标上的最小刻度代表0.02mm ,读出l 的值。
l =21.44mm2、千分尺千分尺(螺旋测微计)是利用精密螺旋副进行测量的一种量具。
千分尺按用途不同可分为外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺等。
外径千分尺由尺架、测砧、固定套管、微分筒、精密螺杆等组成。
见图2.3。
图2.1 游标卡尺1.尺身2.内量爪3.尺框4.紧固螺钉5.深度尺6.游标7.外量爪 图2.2以移动量为25 mm 的千分尺为例(图2.4),在其固定套管上刻有一条水平刻线。
水平刻线上方(或下方)有25个刻线,间距为1 mm ,水平刻线的下方(或上方)靠右错开0.5 mm 刻有24个刻线,微分筒的边缘作为毫米和半毫米的读数基准。
微分筒上刻有50个刻线,精密螺杆的螺距是0.5 mm ,当微分筒旋转一个刻线时,微分筒沿水平方向移动了0.01 mm ,即微分筒上最小刻度的示值是0.01 mm 。
读数时需要估计到最小刻度的十分之一,即估读到0.001 mm 。
使用方法:(1)注意:夹紧被测物体时,不能旋转微分筒,应该转动微分筒末端的手柄,当听到“咔咔”的响声后,停止转动。
测量仪器使用说明一、前言:测量仪器是用来测量物理量或者物体特性的装置。
它可以用来观测并测量各种物体的长度、重量、温度、压力、速度等物理量。
测量仪器在科学研究、工程实践、军事检测等领域中有着广泛的应用。
本文将介绍一些常见的测量仪器的使用方法和技巧。
二、常见测量仪器:1.尺子:尺子是最基础也是最常用的测量工具之一、使用尺子时,需要将尺子的起始端对齐被测物体的起始位置,然后读取尺子的刻度值。
注意,在读取尺子的刻度时,应当与眼睛垂直看尺子,以避免因视觉错觉而导致的误差。
2.钢尺:钢尺通常用于测量较大长度的物体。
使用钢尺时,将钢尺端部与被测物体的端部对齐,然后将钢尺平放在被测物体上,读取钢尺上与被测物体相接触的刻度值。
3.温度计:温度计是用来测量物体温度的仪器。
使用温度计时,首先将温度计放置在待测物体或环境中一段时间,使其与环境温度达到平衡。
然后读取温度计上的温度值。
注意,在读取温度值时,应当将视线放置在液体或数字上,并避免外界光线的干扰。
4.衡器:衡器用于测量物体的质量或重量。
使用衡器时,首先将待测物体放置在衡器的盘中,然后调整衡器上的杆或丝,使其平衡。
最后读取刻度盘上的数值,即为待测物体的质量。
5.速度计:速度计通常用于测量物体的速度。
使用速度计时,将速度计与被测物体相连或放置在被测物体附近,然后启动速度计并记录运动时间。
最后根据速度计的显示,计算出被测物体的速度。
三、使用测量仪器的注意事项:1.选择适当的仪器:在选择测量仪器时,应根据测量的物理量和测量范围来选择。
不同的测量仪器有着不同的精度和测量范围。
因此,应根据实际需求选择合适的测量仪器。
2.保持仪器的良好状态:测量仪器应保持干燥、清洁和无损坏。
在使用仪器之前,应检查仪器是否损坏,以免影响测量结果。
3.注意测量环境:不同的测量仪器对测量环境有着不同的要求。
在使用测量仪器时,应根据仪器的说明书要求选择适当的环境,并尽量避免有干扰因素存在的环境。
4.合理使用测量范围:测量仪器都有其测量范围。
测量仪器使用说明一、测量仪器介绍测量仪器是用来测量物体长度、面积、体积等参数的工具。
它通常由主体、刻度尺、游标、光线透视物等组成。
适用于学校物理实验室、工厂和家庭使用。
本说明书将详细介绍测量仪器的使用方法及注意事项。
二、仪器使用方法1.准备工作在使用测量仪器之前,首先需要进行准备工作。
清洁测量仪器的刻度尺和游标,并确保任何杂质或灰尘都已清除。
这样可以确保测量结果的准确性。
2.尺寸选择根据需要测量的物体尺寸,选择合适的刻度尺。
如果需要测量较小的尺寸,可以选择刻度较小的刻度尺。
对于较大的尺寸,则需要选择刻度较大的刻度尺。
3.测量长度将测量仪器对准待测量的物体,缓慢地移动游标,直到游标的尖端与物体表面接触。
读取游标所指示的长度值,并记录下来。
4.测量面积如果需要测量物体的面积,将刻度尺放置在物体的一边,并用游标测量另一边的长度。
然后,将刻度尺放在物体的另一边,并用游标测量剩余的一边的长度。
最后,将两个长度值相乘即可得出面积值。
5.测量体积要测量物体的体积,需要先测量物体的长度、宽度和高度。
然后,将这三个值相乘即可得出体积值。
三、注意事项1.使用前需检查仪器是否正常工作。
如有刻度不清晰或游标移动不灵活等情况,应及时修理或更换测量仪器。
2.在使用测量仪器时,应确保仪器的表面干净,以免影响测量精度。
3.在测量长度时,应保持仪器与物体表面的垂直状态,以确保测量结果的准确性。
4.在测量面积和体积时,应将刻度尺和游标放置在物体表面的相同位置,并确保测量值的正确读取。
5.轻拿轻放,并避免将测量仪器摔落,以免损坏测量仪器造成不必要的损失。
四、常见问题及解决方法1.为什么测量结果不准确?可能是由于测量仪器本身的问题,可以尝试更换新的测量仪器。
另外,还需要检查是否有杂物或灰尘附着在仪器上,应清洁仪器以保证准确性。
2.游标移动不灵活怎么办?清洗游标并涂上适量的润滑剂可以解决游标移动不灵活的问题。
如果问题仍然存在,可能需要更换游标部件。