Понятие видов и методов измерений

Цель измерения — получение значения этой величины вформе, наиболее удобной для пользования. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, информация о котором преобразуется в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора.

Измерения могут быть классифицированы:

1) по числу измерений в ряду измерений — однократные, многократные (при четырех измерениях и более);

2) характеру изменения получаемой информации — статические (измерение неизменной во времени физической величины, например измерение длины детали при нормальной температуре или измерение размеров земельного участка), динамические (измерение изменяющейся по размеру физической величины, например измерение переменного напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета), статистические (измерения величины, значение которой может рассматриваться непостоянным в течение времени ] измерения, например шумовые сигналы);

3) способу получения результатов измерений — абсолютные (измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант, например измерение силы F основано на измерении основной величины массы m и использовании физическом постоянной — ускорения свободного падения g и относительные (измерение отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы);

4) способу получения информации (по виду) — прямые (измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно от СИ, например измерение массы на весах, длины детали микрометром), косвенные (измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной, например определение твердости (НВ) металлов путем вдавливания стального шарика определенного диаметра (D) с определенной нагрузкой (Р) и получения при этом определенной глубины отпечатка (h: НВ = P/(πD х h));

5) способу комбинирования измеряемых величин — совокупные (искомое значение определяют решением системы уравнений по результатам измерений нескольких однородных величин (например, значение массы отдельных гирь набора определяют по известному значению массы одной из гирь и результатам измерений массы различных сочетаний гирь)), совместные (проводимые одновременно измерения двух или нескольких неоднородных величин для определения зависимости между ними (например, коэффициент загрузки склада определяется путем измерения массы товаров и занимаемой ими полезной складской площади));

5) по характеристике точности — равноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях), неравноточные (ряд измерений, выполненных несколько различными по Точности СИ и (или) в несколько разных условиях).

Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Методы измерений классифицируют по нескольким признакам:

По общим приемам получения результатов измерений различают:

1) прямой метод измерений;

2) косвенный метод измерений.

Первый реализуется при прямом измерении, второй — при косвенном измерении (такие измерения описанывыше) [1, c. 164-165].

По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений.

Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром). Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).

Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей различают методы непосредственной оценки и сравнения с мерой (таблица 1)

 

Таблица 1. Методы измерений

 

Метод	Сущность	Примеры применения
1.Непосрдственной оценки	Значение величины определяется по отсчетному устройству	Измерение давления пружинным манометром, массы-на весах, силы электрического тока-амперметром
2.Сравнение с мерой	Сравнение измеряемой величины с воспроизводимой мерой	Измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирей
2.1.Нулевой	Результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля	Измерение электрического сопротивления электрическим мостом
2.2.Дифференциальный	Измерение разницы измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой	Измерения, выполняемые при проверке мер длины сравнением с образцовой мерой на компараторе.(компаратор-средство сравнения, предназначенное для сличения мер однородных величин)
2.3.Замещения	Действие измеряемой величины замещается образцовой	Взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашу весов (метод Борда)
2.4.Совпадений	При измерении разности сравниваемых величин используется совпадение отметок шкал или периодических сигналов	Измерение длины-штангенциркулем, частоты вращения-стробоскопом
2.5.Противопоставления	Измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения	Измерение массы на равноплечих весах с помещением измеряемой массы и уровновешиванием ее гирь на двух чашках весов