Классификация измерений по виду уравнения измерения и общим приемам получения результатов

 

Прямыми называют измерения, заключающиеся в экспериментальном сравнении измеряемой величины с мерой этой величины или в отсчете показаний измерительного прибора, непосредственно дающего значения измеряемой величины.

Его уравнение Q= k · X (Q – значение измеряемой величины,

X – результат измерительной операции, например, отсчет по шкале прибора,

k - размерный или безразмерный коэффициент).

Здесь физическая величина известного размера непосредственно сравнивается с измеряемой.

Пример: измерение длины линейкой, угла – транспортиром.

 

Если такой ФВ нет в наличии, то значение искомой величины находят по показаниям прибора, проградуированного в ее единицах.

 

Косвенными называют измерения, результат которых определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью.

Их уравнение Q= f (P, S,…), где f - известная функцияаргументов P, S, …, определяемых прямыми измерениями.

Пример: измерение скорости v по соотношению v=l / t по результатам прямых измерений величин l и t.

 

Применяют, когда прямое измерение величины невозможно.

Пример: измерение радиуса сферической поверхности оптической линзы, когда реально существует лишь часть ее.

 

Совместные измерения – одновременные измерения двух или нескольких

не одноименных величин для установления зависимости между ними.

 

Пример: построение градуировочных характеристик СИ.

Пример: зависимость длины образца от температуры

l = l_o (l +a (t – t_o )),

l_o - длина при температуре t_o, a - КЛР (коэффициент линейного расширения).

Проведя одновременные измерения приращений D l и D t, определяют a для материала образца.

 

Совокупные измерения – одновременно проводимые измерения одно именных величин. Искомые значения величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

 

Пример. Если нет СИ для непосредственного измерения величин X₁, X₂, X₃, а есть СИ, позволяющее определять суммы любых двух из них, то, измерив сочетания величин, получают уравнения:

X₁ + X₂ = a, X₁ + X₃ = b, X₂ + X₃ = c. Здесь a, b, c - результаты измерений пар величин. Решают эту систему и получают значения искомых величин X₁, X₂ , X₃ . Так можно определить массы гирь набора.

 

§3. Методы измерений

Метод измерения – совокупность приемов использования принципов и СИ.

Прямые измерения – основа более сложных измерений, поэтому классифицируют их методы по виду хранителя единицы.

Выбор метода определяется видом измеряемых величин, их размерами, требуемой точностью результатов, скоростью их получения и т.д.

Метод непосредственной оценки – дает значение измеряемой величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Удобен на практике.

Реализован в показывающих приборах (люксметры, вольтметры, амперметры). Хранитель единицы здесь – измерительный прибор прямого действия.

 

Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (хранителем единицы служит мера). Применяют для более точных измерений.