仪器能显示多少位数字,并不决定测量方案是否可靠。选择仪器要同时考虑待测量的范围、所需不确定度、被测对象的形状、信号变化速度和仪器对对象的影响。测细丝直径时,接触力过大可能使细丝变形;测电源电压时,电压表的输入电阻会改变电源负载。
开始前记录仪器名称、量程、分辨力、校准信息和使用状态。量程是允许测量的范围,分辨力是能辨别的最小示值变化;二者都不能单独代替准确度或不确定度。超量程也不只是读不出数,还可能损坏仪器。
游标卡尺可根据量爪和测量面的结构测量外尺寸、内尺寸、深度或台阶。必须使用与任务匹配的测量面,保持测量方向与被测尺寸一致,轻而稳定地接触被测物。细长量爪容易受力变形,不应靠增加夹紧力使读数“稳定”。
常见直接游标把 个游标分格做成与 个主尺分格等长。若主尺分度值为 ,两尺相邻分格差为 ,它是该结构的游标分度值。读数为游标零线左侧的主尺读数,加上对齐游标刻线序号与分度值的乘积。也有加长游标和其他结构,不能只凭刻线数量套用这个公式,应先确认尺上标示。
例如某直接游标分度值为 ,主尺读数为 ,第 7 条游标刻线与主尺对齐,则示值为 。这是读数规则的示例,不是实测记录。
螺旋测微计把螺杆转角转换为轴向位移。若螺距为 、微分筒一周有 格,则每格对应 。读数时先看固定套筒已露出的刻线,再加上微分筒读数;某些仪器还带细分游标,必须按实际结构读取。接近接触时使用仪器规定的测力机构,不用主旋钮强行夹紧。
测量前清洁测量面并检查零位;若零点示值为 且可按加性零点模型修正,修正后读数为 。零点修正并不能消除刻度误差、几何不对准和温度影响。测量一段材料的代表尺寸时,在事先规定的位置和方向取样,既记录平均值,也注意截面不均匀是否需要进入模型。
相互影响的调节量应逐次逼近:每次改变一个参数,观察它对目标和其他条件的影响,再复查先前条件。不要同时转动多个旋钮后凭结果猜测哪个调节起了作用。光学仪器的具体调节顺序、激光安全措施和电气允许输入均按现场设备要求执行。
直接比较法把被测量与相同种类的已知量比较;转换法先把不易测的量变成易测信号。例如光杠杆把小转角变为较大的光斑位移,但换算仍依赖几何关系和小角度条件,放大显示不等于消除误差。
零示法通过调节已知量,使检测器接近零示,再由平衡条件求未知量。电桥和电位差计属于这一思路。零示检测器仍有有限灵敏度,必须判断“看起来为零”对应多大的未平衡区间。
累积法把多次重复事件的总量一起测量,再求单次量。例如计时 个完整振动,用 估计周期。它能减小固定计时分辨力相对于总时间的影响,却不能自动消除漏计、周期漂移或共同计时偏差。
差值法利用两个状态的读数差消除某些共同偏移。它是否有效,要看该偏移在两个状态之间是否保持不变。交换法、反向测量和重复测量也有各自的适用条件,不能把“多测几次取平均”当作所有误差的解决办法。
读数前写明当前量程、单位和设置;记录原始示值后再做校正和换算。发生异常时先核查设置、连接和条件,再判断是否需要重测。不要在没有依据的情况下选择一串读数中最接近期望值的一项作为结果。
用光杠杆把光斑到反射镜的距离增大,是否一定能提高最终测量质量?