Виды и методы измерений

 

1) по способу получения результата:

- прямые

- косвенные

- совокупные

- совместные

Прямые - это измерения, при которых искомое значение величины находят из опытных данных непосредственно в результате проведения измерения. Например, длину измеряют непосредственно линейкой, силу – динамометром.

Уравнение прямого измерения: у=Сх, где С – цена деления СИ.

Косвенные – это измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, найденными прямыми измерениями. Например, объем параллелепипеда находится умножением трех линейных величин (L, B, H), измерение сопротивления резистора с помощью амперметра и вольтметра с использованием закона Ома, определение среднего диаметра резьбы с помощью трех проволочек или угла с помощью синусной
линейки. Уравнение косвенного измерения: y=f(x₁, x₂,...x_i), где x_i – i-ый результат прямого измерения. Совокупные измерения осуществляются путем одновременного измерения нескольких одноименных величин, при которых искомое значение находят путем решения системы уравнений, получаемых в результате прямых измерений различных сочетаний этих величин:

 

где х₁ х₂….х_п – искомые величины, значения которых находят при решении системы уравнений; х₁^/ х₂^/,….х_т^/; х₁^// х₂^//,….х_т^//; х₁^п х₂^п,….х_т^п – значения измеренных величин.

Например, определение взаимоиндуктивности катушек с применением методов: сложения и вычитания полей.

Совместными называют производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин с целью нахождения функциональной связи между этими величинами. Основное уравнение имеет тот же вид, что и при совокупных измерениях.

Например, измерение силы тока при различных значениях напряжения с целью проверки закона Ома, измерение сопротивления при различных температурах.

2) по методу:

- непосредственной оценки: значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора. Например, массу – на весах, силу тока – амперметром.

- сравнения с мерой: измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирей. Этот метод включает в себя:

- дифференциальный метод: на вход СИ подается разностный сигнал между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой. Неизвестная величина определяется по известной величине и измеренной разности. В этом случае уравновешивание измеряемой величины известной величиной производится не полностью. Например, измерение сопротивления с помощью неуравновешенного моста.

- нулевой метод: аналогичен дифференциальному, но разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, сводится к нулю, что фиксируется высокочувствительным прибором – нуль-индикатором.

Например, измерение сопротивления с помощью уравновешенного моста.

- метод совпадения: при этом методе измеряют разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Этот метод широко используется в практике неэлектрических измерений. Например, измерение частоты вращения детали с помощью мигающей лампы стробоскопа; измерение времени по эталонным сигналам.

- метод замещения: при этом методе производится поочередное подключение на вход прибора измеряемой величины и известной величины и по двум показаниям прибора оценивается значение неизвестной величины. Примером является измерение напряжения с помощью гальванометра, к которому сначала подключают источник неизвестного напряжения и определяют отклонение указателя, а затем с помощью регулируемого источника напряжения добиваются того же отклонения.

3) по числу измерений:

- однократные – измерения, выполненные один раз

- многократные – измерение ФВ одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений.

4) по точности оценки погрешности:

- с точной оценкой: учитывают индивидуальные свойства СИ и контролируют условия измерений.

- с приближенной оценкой: учитывают нормативные данные СИ и приближенно оценивают условия измерений. Этих измерений подавляющее большинство.

5) по характеристике точности:

- равноточные – это измерения ФВ одинаковыми по точности СИ в одинаковых условиях.

- неравноточные – это измерения ФВ, выполненные различными по точности СИ или в различных условиях.

6) по зависимости измеряемой величины от времени:

- статические измерения – это измерения, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени. Например, измерение размеров тела, постоянного давления.

- динамические измерения – это измерения, при которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

Например, измерение пульсирующих давлений, вибраций.