Главная | Обратная связь

Виды и методы измерений

Классификация видов измерений приведена на рис. 2.2.

Виды измерений определяются физическим характером изме­ряемой величины, требуемой точностью измерения, необходи­мой скоростью измерения, условиями и режимом измерений и т.д. Из рис. 2.2 следует, что в метрологии существует множе­ство видов измерений и число их постоянно увеличивается.

Однократное измерение — измерение, выполненное один раз.

Многократное измерение — измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, то есть состоящее из ряда однократных измерений.

Если одна и та же величина измерена n раз, то одно из измерений является необходимым, а остальные n-1 – избыточными.

Абсолютными называют измерения,которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант. Примерами абсолютных измерений являются: определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате.

Допусковые (пороговые) – фиксирует лишь откло­нение параметра от установочного значения. Например: годен/негоден.

Относительными называют измерения, при которых искомую величину сравнивают с одноименной величиной, играющей роль единицы или принятой за исходную. Примерами относительных измерений являются: измерение диаметра обечайки по числу оборотов мерного ролика, измерение относительной влажности воздуха, определяемой как отношение количества водяных паров в 1 куб.м воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 куб.м воздуха при данной температуре.

Равноточные измерения —ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Неравноточные измерения —ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Прямые (непосредственные) измерения –это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой Q = X, где Q - искомое значение измеряемой величины, а X - значение, непосредственно получаемое из опытных данных. Уравнение прямого измерения: , где С – цена деления СИ. Примерами таких измерений являются: измерение длины линейкой или рулеткой, измерение диаметра штангенциркулем или микрометром, измерение угла угломером, измерение температуры термометром и т.п.

Косвенные измерения –такие измерения, когда искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, найденными прямыми измерениями.Например, объем прямоугольника находится как произведение двух его сторон. Электрическое сопротивление путем деления падения напряжения на силу электрического тока.

Совместными -это измерения, производимые одновременно двух или нескольких разноименных величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Примерами совместных измерений являются определение длины стержня в зависимости от его температуры или зависимости электрического сопротивления проводника от давления и температуры.

Совокупные измеренияосуществляются путем одновременного измерения нескольких одноименных величин, при которых искомое значение находят решением системы уравнений с использованием данных величин.

Динамические – измерение величины, размер которой изменяется с течением времени (расстояние от уровня Земли до воздушного шара).

Приведенные виды измерений включают различные методы, т.е. способы решения измерительной задачи с теоретическим обоснованием и разработкой использования СИ по принятой методике выполнения измерений.

Методика – это технология выполнения измерений с целью наилучшей реализации метода. Прямые измерения – основа более сложных измерений, поэтому целесообразно рассмотреть методы прямых измерений. В соответствии с РМГ 29-99 различают следующие методы:

1) Метод непосредственной оценки – значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора (давление – пружинным манометром, массу – весами, силу тока – амперметром).

2) Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (масса на рычажных весах с уравновешиванием гирей).

3) Метод дополнения – значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

4) Дифференциальный метод – измерение разности между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой.

5) Нулевой метод – аналогичен дифференциальному, но разность между измеряемой величиной и мерой сводится к нулю (мера может быть во много раз меньше измеряемой величины).

6) Метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой (взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов).

Можно выделить нестандартизированные методы:

· метод противопоставления – измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения. Например, измерение массы на равноплечих весах с помещением измеряемой массы и уравновешивающих ее гирь на двух чашках весов;

· метод совпадений – разность между сравниваемыми величинами измеряют, используя совпадения отметок шкал или сигналов. Например, при измерении штангенциркулем или микрометром.