Раздел 3. Методы измерений. Классификация измерений и средств измерений.

Виды измерений

Измерения как экспериментальные процедуры определения значений измеряемых величин весьма разнообразны, что объясняется множеством измеряемых величин, различным характером их изменения со временем, требуемой точностью результатов, быстротой процесса измерения и т.п. Значение каждой ФВ можно измерить несколькими методами. Существует множество методов измерений, и по мере развития науки и техники число их все увеличивается. Все эти методы можно систематизировать по общим характерным признакам. Одним из таких признаков является способ получения результата измерения. Различают три основных вида измерений: прямые, косвенные и совокупные.

Прямыми называют измерения (И), в процессе которых искомое значение ФВ находится непосредственно из опытных данных, в частности, при отсчете показаний измерительного прибора, непосредственно дающего значения измеряемой величины. Простейшими примерами прямых И являются И длины линейкой с делениями, температуры – термометром, объема жидкости – мерником, времени на циферблатных часах и т.д. Т.е. при прямых И искомое значение ФВ находится непосредственно из опытных данных.

В более широком смысле под прямыми И понимают такие И, при осуществлении которых не производятся промежуточные преобразования. Это, например, измерение напряжения и силы тока известными электроизмерительными приборами – вольтметрами и амперметрами.

Прямые И очень распространены в метрологической практике. Математически прямые И можно охарактеризовать элементарной формулой: A = x, где х – значение величины, найденное путем измерения и называемое результатом И.

Прямые И составляют основу более сложных видов И. Из всех методов прямых И можно выделить несколько основных: метод непосредственной оценки, дифференциальный метод, нулевой метод и метод совпадений. В основе косвенных и совокупных И лежат прямые И.

Косвенными называют И, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, которые определяются на основе прямых И. Например, объем прямоугольного параллелепипеда можно определить по результатам прямых измерений длины в 3-х взаимно перпендикулярных направлениях; электрическое сопротивление – по результатам измерений падения напряжения и силы тока и т.п. Находить значения некоторых величин легче и проще путем косвенных И, чем путем прямых. Иногда прямые И практически невозможно осуществить, как например, измерение плотности твердого тела, определяемой обычно по результатам измерений объема и массы, удельного сопротивления материалов и т.д.

Косвенные И можно охарактеризовать следующей формулой: A = f(x₁, x₂, …, x_m), где х₁, х₂, … - результаты прямых И, связанных известной функциональной зависимостью f c искомым значением измеряемой величины А.

Косвенные И характерны для практики радиоизмерений, например И мощности методом амперметра – вольтметра, определение резонансной частоты колебательного контура по результатам прямых И емкости и индуктивности контура и т.д.

[1] Шкала от латинского scala - лестница. Отметки (черточки) и цифры на отсчетном устройстве измерительного прибора (служат для определения каких-либо величин); линейка или циферблат с делениями различных приборов. Например, шкала термометра. Системы чисел, переменных величин в восходящем или нисходящем порядке, принятых для измерения, определения,оценки чего-либо(шкала заработной платы, шкала обложения налогом, шкала твердости металлов.

[2] Шкала физической величины – принятая по соглашению последовательности значений, присваиваемых физической величине по мере ее возрастания (или убывания). Обычно эта последовательность определяется принятым методом измерений величины. Примеры: температурная шкала, твердости по Роквеллу, Виккерсу, Бринеллю.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: