施耐德仪器测量误差因素

丈量时，因为各种要素会构成少许的差错，这些要素有必要去了解，并有用的解决，方可使整个丈量过程中差错减至*少。丈量时，构成差错的主要有系统差错和随机差错，而系统差错有下列状况：误读、误算、视差、刻度差错、磨耗差错、接触力差错、挠曲差错、余弦差错、阿贝 (Abbe) 差错、热变形差错等。系统差错的大小在丈量过程中是不变的，能够用计算或试验方法求得，即是能够预测，而且能够批改或调整使其削减。这些要素概括成五大类，具体内容叙述如下：

　　1. 人为要素

　　因为人为要素所构成的差错，包含误读、误算和视差等。而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。游标尺刻度易构成误读一个*小读数，如在10.00 mm处常误读成10.02 mm或9.98 mm。分厘卡刻度易构成误读一个螺距的大小，如在10.20 mm常误读成10.70 mm或9.70 mm。误算常在计算过错或输入过错数据时所发生。视差常在读取丈量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生，两刻度面相差约在0.3——0.4 mm之间，若读取尺度在非垂直于刻度面时，即会发生的差错量。为了消除此差错，制作量具的厂商将游尺的刻划规划成与本尺的刻划等高或接近等高，(游尺刻划有圆弧形构成与本尺刻划几近等高，游尺为凹V形且本尺为凸V形，因而构成两刻划等高。

　　2. 量具要素

　　因为量具要素所构成的差错，包含刻度差错、磨耗差错及运用前未经校正等要素。刻度分划是否准确，有必要经由较精密的仪器来校正与追溯。量具运用一段时间后会发生相当程度磨耗，因而有必要经校正或送修方能再运用。

　　3. 力气要素

　　因为丈量时所运用接触力或接触所构成挠曲的差错。根据虎克规律，丈量尺度时，假如以必定丈量力使测轴与机件接触，则测轴与机件皆会部分或全面发生弹性变形，为防止此种弹性变形，测轴与机件应采相同材料制成。其次，根据赫兹 (Hertz) 规律，若测轴与机件均采用钢时，其弹性变形所引起的差错量

　　使用量表丈量工件时，量表固定于支撑上，支架因被丈量力会构成弹性变形，如图2-4-3所示，在长度的断面二次矩为，长的支柱为，纵弹性系数分别为、，因而丈量力为P时，挠曲量为。为了防止此种差错，可将支柱增大并尽量缩短丈量轴线伸出的长度。除此之外，较大型量具如分厘卡、游标尺、直规和长量块等，因本身重量与负载所构成的曲折。通常，端点规范器在两端面与垂直线平行的支点方位为0.577全长时，其两端面可坚持平行，此支点称之为爱里点 (Airey Points) 。线刻度规范器支点在其全长之0.5594方位，其全长曲折差错量为*小，此处称之为贝塞尔点 (Bessel Points)

　　4. 丈量要素

　　丈量时，因仪器规划或摆置不良等所构成的差错，包含余弦差错、阿贝差错等。余弦差错是发生在丈量轴与待测表面成必定歪斜视点，如图2-4-5所示其差错量为，为实际丈量长度。通常，余弦差错会发生在两个丈量方向，有必要特别当心。例如丈量内孔时，径向丈量尺度需取*大尺度，轴向丈量需取*小尺度。同理，丈量外侧时，也需注意取其正确方位。测砧与待测工件表面有必要当心选用，如待测工件表面为平面时需选用球状之测砧、工件为圆柱或圆球形时应选平面之测砧。阿贝原理 (Abbe’ Law) 为丈量仪器的轴线与待测工件之轴线需在一直在线。不然即发生差错，此差错称为阿贝差错。通常，假如丈量仪器之轴线与待测工件之轴线无法在一起时，则需尽量缩短其间隔，以削减其差错值。若以游标尺丈量工件为例，如图2-4-6所示，其差错为，因而欲削减游标尺丈量差错，需将本尺与游尺之间隙所构成之角减小及丈量时应尽量靠近刻度线。若以量表丈量工件为例，如图2-4-7所示其量表之探针为球形，工件为圆柱，两轴心有偏位量时，其接触的差错量为。若量表之探针和工件均为平面时，若两平面歪斜必定视点时，其接触的差错量为如图2-4-8所示，此差错称为正弦差错。图2-4-9所示为凸轮在机构规划的差错剖析图，为了削减磨损，常将从动件的端头规划成半径为的圆球或圆柱体，两者间的压力角为，因而引起差错为。

　　5. 环境要素

　　丈量时受环境或场所之不同，可能构成的差错有热变形差错和随机差错为*显着。热变形差错通常发生于因室温、人体接触及加工后工件温度等景象下，因而有必要在温湿度操控下，不行用手接触工件及量具、工件加工后待冷却后才丈量。但为了缩短加工时在加工中需实时丈量，因而有必要考虑各种材料之热胀系数作为补偿，以因应温度材料的热膨胀系数不同所构成的差错。常用各种材料的热膨胀系数如表2-4-2所示。通常，有必要使用下列公式批改：CMR: 工件在 20℃时的长度。

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