2.2 测量的误差

正确的测量并保证测量数值的精准程度是钳工保证其所加工工件质量及精度的重要因素之一。但由于计量器具、测量方法和人员素质等众多原因，测量结果往往不可避免地存在着误差，因此任何测量结果都不是被测值的真值。但是，通过分析误差的规律、种类和原因，可以采取措施减小测量误差。

1.测量误差的种类

测量误差按其性质的不同可分为系统误差、随机误差和过失误差三大类。

（1）系统误差 在同一条件下对同一个量多次重复测量时，其误差值的正、负号始终保持不变，或者当条件改变时，其误差按一定的规律变化，这类误差称作系统误差。前者称常值性系统误差，后者称变值性系统误差。系统误差可以先通过分析和计算得出其数值和符号的正或负，然后对测量结果加入相应的值进行修正来消除或减小其影响。

（2）随机误差 在同一条件下对同一个量多次重复测量时，其误差的大小和符号没有规律，这种误差称为随机误差。随机误差没有规律，无法修正，在足够多的重复测量中，出现正负误差的概率大致相同。因此，需用增加测量次数并取其平均值的方法来使其正、负误差相互抵消，以减小随机误差对测量结果的影响。

（3）过失误差 过失误差又称反常误差或粗大误差。由于使用了不合格的计量器具、操作错误或读数错误等人为的主观失误，或者由于外界特殊原因（如严重的冲击、振动等）所引起的误差，称为过失误差或粗大误差。这种误差只能通过把多次测量结果进行分析比较才能发现，而后将其去除。

2.量具的基本计量参数

要正确地选用计量器具，首先应了解其基本计量参数，主要有以下几个方面：

1）标尺间距。标尺间距是指标尺或刻度盘上两相邻刻线中心的距离，如某些长度计量器具的一般标尺间距为1～2.5mm。

2）分度值。分度值又称为读数值，是指标尺或刻度盘上每一标尺间距所代表的量值，如某些长度计量器具常用的分度值有0.1mm、0.05mm、0.02mm、0.01mm、0.002mm和0.001mm等。

3）示值范围。示值范围是指计量器具标尺或刻度盘所指示的起始值到终止值的范围。

4）测量范围。测量范围是指计量器具能够测出的被测尺寸的最小值到最大值的范围，如千分尺的测量范围有0～25mm、25～50mm、50～75mm和75～100mm等多种。

5）示值误差。示值误差指计量器具的指示值与被测尺寸真值之差。示值误差由仪器设计原理误差、分度误差和传动机构的失真等因素产生，可通过对计量器具的校验测得。

6）校正值。校正值又称修正值。为消除示值误差所引起的测量误差，常在测量结果中加上一个与示值误差大小相等、符号相反的量值，这个量值就称为校正值。

3.减小测量误差的方法

测量时，应尽量减小测量的误差，主要有以下几个措施：

1）减小测量器具本身的误差。应正确选择测量器具的灵敏度和量程范围，并定期校准及正确保养，保持器具有良好的使用状态和技术性能。

2）减小因环境条件引起的测量误差。计量器具的标称尺寸及工件尺寸都是指标准温度（测量的标准温度为20℃）下的尺寸。当偏离标准温度较多及工件热胀冷缩性较大时，必须要考虑温度的影响。进行高精密度测量时，除温度外，还应考虑湿度、气压和振动等因素的影响。

3）减小测量力及测量方法造成的误差。测量力是指计量器具的测量元件与被测工件表面接触时产生的机械压力。测量力过大会造成被测工件表面和计量器具的有关部分变形，在一定程度上降低测量精度，但测量力过小，也可能降低被测工件表面和计量器具之间接触的可靠性，故测量力过大或过小均能引起测量误差，尤其是在进行高精度测量时影响更大。因此，必须合理控制测量力的大小。通常情况下，测量力的控制范围为（800±200）g。

此外，还应合理地选择测量基准和测点。

4）减小人为主观因素造成的误差。操作人员必须熟悉计量器具的使用方法，认真检查所用器具是否合格，并将被测表面清理干净，做到操作时精神集中，认真负责，以尽量避免操作、读数和计算等方面的失误。