Классификация видов измерений.

    Измерения различают по способу получения информации, по характеру изменений измеряемой величины в процессе измерений, по количеству измерительной информации, по отношению к основным единицам.

    По способу получения информации измерения разделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные.

    Прямые измерения – это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой. Например, при определении длины предмета линейкой происходит сравнение искомой величины (количественного выражения значения длины) с мерой, т. е. линейкой.

    Косвенные измерения – отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений таких величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью. Так, если измерить силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, то по известной функциональной взаимосвязи всех трех величин можно рассчитать мощность электрической цепи.

    Совокупные измерения – сопряжены с решением системы уравнений, составляемых по результатам одновременных измерений нескольких однородных величин. Решение системы уравнений дает возможность вычислить искомую величину.

    Совместные измерения – это измерения двух или более неоднородных физических величин для определения зависимости между ними.

    Совокупные и совместные измерения часто применяют в измерениях различных параметров и характеристик в области электротехники.

    По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерений бывают статистические, динамические и статические измерения.

    Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, звуковых сигналов, уровня шумов и т. д. Статические измерения имеют место тогда, когда измеряемая величина практически постоянна.

    Динамические измерения связаны с такими величинами, которые в процессе измерений претерпевают те или иные изменения. Статические и динамические измерения в идеальном виде на практике редки.

    По количеству измерительной информации различают однократные и многократные измерения.

    Однократные измерения – это одно измерение одной величины, т. е. число измерений равно числу измеряемых величин. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями, поэтому следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее арифметическое значение.

    Многократные измерения характеризуются превышением числа измерений количества измеряемых величин. Преимущество многократных измерений – в значительном снижении влияний случайных факторов на погрешность измерения.

    По используемому методу измерения – совокупности приемов использования принципов и средств измерений различают:

– метод непосредственной оценки;

– метод сравнения с мерой;

– метод противопоставления;

– метод дифференциальный;

– метод нулевой;

– метод замещения;

– метод совпадений.

    По условиям, определяющим точность результата, измерения делятся на три класса: измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники; контрольно-поверочные измерения, погрешность которых не должна превышать некоторое заданное значение; технические (рабочие) измерения, в которых погрешность результата измерения определяется характеристиками средств измерений.

    По характеру оценивания погрешности:

- с точной апостериорной

- с приближенной апостериорной

- априорной оценкой

 

Погрешности измерений.

    Погрешность прибора характеризует отличие его показаний от истинного или действительного значения измеряемой величины. Погрешность преобразователя определяется отличием номинальной (т. е. приписываемой преобразователю) характеристики преобразования или коэффициента преобразования от их истинного значения.

    По способу выражения различают погрешности:

– абсолютная погрешность прибора – разность между показаниями прибора и истинным значением измеряемой величины;

– относительная погрешность прибора – отношение абсолютной погрешности прибора к истинному(действительному) значению измеряемой величины;

– приведенная погрешность прибора – отношение в процентах абсолютной погрешности прибора к нормирующему значению.

    В зависимости от поведения измеряемой величины во времени различают статическую и динамическую погрешности, а также погрешность в динамическом режиме.

    Статическая погрешность – погрешность средства измерения, используемого для измерения постоянной величины (например, амплитуды периодического сигнала).

    Погрешность в динамическом режиме – погрешность средства измерения, используемого для измерения переменной во времени величины.

    В зависимости от характера проявления погрешности делятся на систематические, случайные и грубые.

    Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.

    Случайная погрешность – составляющая погрешности измерения, которая изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

    Грубая погрешность – это погрешность измерения, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях. Грубая погрешность может носить как случайный, так и систематический характер.

    В зависимости от характера влияния на результат измерения погрешности делят на аддитивные и мультипликативные.

    Аддитивной называют погрешность, значение которой не зависит от значения измеряемой величины.

    Мультипликативной называют погрешность, значение которой изменяется с изменением измеряемой величины.

    В зависимости от источника возникновения различают четыре основные составляющие погрешности измерения.

    Методическая погрешность (погрешность метода измерения) возникает из-за несовершенства метода измерений и обработки их результатов. Как правило, эта составляющая погрешности является систематической.

    Инструментальная погрешность определяется погрешностями применяемых для измерения средств измерений. Необходимо четко отличать погрешности измерений от погрешностей средств измерений, применяемых для их проведения.

    Погрешность средств измерений – это только одна из составляющих погрешности измерений, а именно инструментальная погрешность.

    Субъективная погрешность обусловлена индивидуальными особенностями экспериментатора. Эта составляющая может быть как систематической, так и случайной.

    Точность средств измерений – это качество, отражающее близость к нулю его погрешности.

    Класс точности – это обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений.