关于测量系统的相关知识讲义.ppt

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1、测量系统分析MeasuringSystemAnalysis1课程大纲测量和测量系统基本概念测量系统的特性测量系统分析的基本概念计量型仪器的测量系统分析计数型测量仪器的测量系统分析2测量系统分析MeasuringSystemAnalysis第一部分：测量和测量系统的基本概念3基本概念MSA手册历史:1990年10月第一版1995年2月第二版2002年3月第三版4基本概念产品质量部分取决于过程质量过程质量取决于控制过程的能力控制过程的能力取决于测量过程的能力测量过程的能力取决于测量系统的质量5基本概念量具/测量仪器/测量和监控设备(Gage/MeasurementInstru

2、ment/Measurement&MonitorDevice):用来获得测量结果的任何装置（Device），包括通过/不通过（GO-NOGO）装置，它是测量系统的一部分。测量系统（MeasurementSystem）:指由人员、被测量、量具/夹具及其它设备、环境、操作程序/操作方法或软件所构成的系统.6基本概念测量设备的基本参数：分辨力（discrimination）、分辨率（resolution）、可读性（readability）别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测度由设计决定的固有特性测量或仪器输出的最小刻度单位总是以测量单位报告1:10经验法则7基本概

3、念误差：定义：测量时，实际测量值（或测量平均值）与真值之间的差异，称为“误差”；公式：误差=测量值-真值分类：若就误差的性质区分，一般可分为系统性误差：随机性误差：重大误差8人为疏忽气流辐射噪声尘埃仪　器环　境观　察温度归零负载水平磨耗混用干扰振动压力湿度记忆力读取视差量具误用标准件分辨率迟滞现象量测误差重大误差系统性误差随机性误差9基本概念测量数据的质量及其描述：表征测量数据质量最通用的方法使用统计特性，即测量系统的偏倚和方差；所谓偏倚的特性，是指数据相对基准（标准）值的位置；所谓方差的特性，是指测量数据的分布；10基本概念测量精度概念——有关位置变差：准确度（Accu

4、racy,有时也称Bias—偏倚）指测量仪器的实际测量值（或测量平均值）与待测值之真值（TrueValue）或可接受的基准值的接近程度，亦即实际测量值偏离真实值的程度。以偏差愈微小之程度称为准确度佳，反之称为准确度差。一般由系统误差引起。11基本概念测量精度概念——有关位置变差：偏倚（Bias）稳定性（Stability）线性（linearity）12基本概念测量精度概念——有关分布变差：精密度（Precision）指测量仪器所能够区分出的微量程度或最小距离，亦即代表测量仪器对同一待测工件，以相同测量过程作重复测量时，其各测量结果的差异程度（重复读数彼此之间的“接近度”—

5、—MSA手册第三版）。以差异程度愈微小称为精密度佳，反之称为精密度差。一般由随机误差引起，包含仪器的（重复性）和人为的（再现性）因素。13基本概念测量精度概念——有关分布（宽度）变差：重复性（Repeatability）：再现性（Reproducibility）：GRR(GageR&R)：14基本概念我国量值传递系统与溯源性：对于一个国家，每一个量值传递系统只允许有一个国家基准，在我国大多数保存在中国计量科学研究院内；分布在各大区的国家计量测试中心是国家组建的承担跨地区计量检定、测试任务的国家法定计量检定机构；目前，主要有：华北、东北、华东、中南、华南、西南、西北等7个大

6、取得国家计量测试中心；我国量值传递体系示意图如下图；15中国计量科学研究研、中国测试技术研究院、国家标准物质研究中心东北、华北、华东、中南、华南、西北、西北（中国测试技术研究院）七大区计量测试中心各省计量技术机构（含上述大区中心）市级计量技术机构县/区级计量检定机构厂矿企业、科研、院校、医院、商贸、市场等国家专业计量站分站区域计量站国防军工企业、军队国防计量中心16基本概念何谓标准国家标准一级标准(连接国家标准和私人公司、科研机构等)二级标准(从一级标准传递到二级标准)工作标准(从二级标准传递到工作标准)17测量系统分析MeasuringSystemAnalysis第二部

7、分：测量系统的特性18测量系统的特性理想的测量系统：应只产生正确的测量结果（即每次测量结果总应该与真值/标准相一致）；理想的测量系统，应具有：零方差、零偏倚和对所测量的任何产品错误分类为零概率的统计特性。遗憾的是，具有以上统计特性的理想测量系统是不存在的，因此我们必须选择合适的统计特性对测量系统进行分析，以评价测量系统的质量。19测量系统的特性“好的”测量系统的一些基本特性：具有足够的分辨力（discrimination）和灵敏度（sensitivity）.测量系统应处于统计稳定状态：这意味着测量系统中的变差只能是由于普通原因