來源:KEYENCE 台灣基恩斯 量測知識庫
量測是透過與基準比較來確認目標物數值的行為。量測的目的在於確認對象物的特性值(長度、重量、溫度等),以便進行品質確認或製程管理。
量測(Measurement):確認目標物的數值,例如零件長度為12.5mm。檢查(Inspection):判斷對象物合格與否,例如零件長度是否在12.0~13.0mm範圍內。直接量測:直接測定目標物的物理量,例如用卡尺量測零件尺寸。間接量測:透過測定其他量來推算,例如透過電阻值推算溫度。
位移(Displacement)是物體從初始位置到最終位置之間的距離變化量,具有方向性,單位為mm或μm。速度(Velocity)= 位移 ÷ 時間,是位移對時間的一次微分。加速度(Acceleration)= 速度變化量 ÷ 時間,是位移對時間的二次微分。三者關係:位移→微分→速度→微分→加速度;加速度→積分→速度→積分→位移。
公差(Tolerance):對目標尺寸所允許的誤差範圍。例如目標尺寸10mm、允許誤差±0.1mm,則公差為0.2mm(範圍9.9~10.1mm)。重複精度(Repeatability):相同條件下反覆量測同一對象時,結果的一致程度。直線性(Linearity):整個量測範圍內,實際量測值與理想值偏差的最大值。綜合精度(Total Accuracy):包含重複精度、直線性等多種誤差的整體精度指標。顯示精度(Display Resolution):量測儀器能顯示的最小數值單位,例如0.001mm表示可顯示至小數點後三位。
量測誤差有三大來源:1. 儀器誤差:由量測儀器本身造成,包括校正不良、老化磨損、解析度不足。解決方法:定期校正、選擇合適精度的儀器。2. 操作者誤差:由操作者造成,包括視差(讀數角度不同)、施力不當、操作方法不一致。解決方法:標準化操作程序、使用自動化量測設備。3. 環境誤差:由周圍環境造成,包括溫度變化(熱膨脹)、振動、電磁干擾、灰塵。解決方法:使用濾波器、溫度補償、隔振台、電磁屏蔽等措施。
選擇量測感測器需考慮:1.量測精度需求(mm級到μm級);2.目標物材質:硬質材料(金屬、玻璃)可用接觸式或非接觸式,軟質材料(橡膠、泡棉)需用非接觸式,透明材料(玻璃、壓克力)需特殊光學感測器;3.目標物形狀:圓柱、平面、曲面等形狀選擇不同感測器;4.量測環境:振動、灰塵、切削液、電磁場等影響;5.成本考量:在滿足需求前提下選擇性價比最高的方案。