2.1.2. Види вимірювань

Держстандарт всі види вимірювань розділяє на прямі та посередні (непрямі). При прямих вимірюваннях шукане значення вимірюваних величин одержують безпосередньо в результаті експерименту прямим порівнянням вимірюваних величин з мірою або за допомогою засобів вимірювань, проградуйованих в одиницях вимірювання. Рівняння вимірювання при прямих вимірюваннях має такий вигляд:

Xn=Nx ΔXk,

де Xn - кількісна оцінка вимірюваної величини,

Nx - числове значення вимірюваної кількісна оцінка вимірюваної величини

ΔXk- ціна поділу шкали чи одиниці молодшого розряду цифрового відлікового пристрою або значення міри.

При непрямих вимірюваннях шукане значення вимірюваної величини визначають як результат обчислення за формулою (рівнянням зв'язку), яке визначає залежність між цією величиною й величинами, що одержуються прямими вимірюваннями - аргументами.

Наприклад: вимірювання електричного опору методом амперметра і вольтметра на постійному струмі, де формула зв’язку - закон Ома R = U/I.

2.1.3. Методи вимірювань

Сукупність прийомів використання засобів вимірювань при виконанні операції вимірювання складає метод вимірювання. Розрізняють метод безпосередньої оцінки, при якому значення вимірюваної величини визначають за відліковим пристроєм вимірювального приладу, і метод зіставлення з мірою, в якому вимірювальну величину зрівнюють з величиною заданого розміру, що відтворюється мірою (вимірювальні маси на рівноплечих терезах і т.д.).

2.2. Класи точності засобів вимірювань

Точність є основною якісною характеристикою будь-якого засобу вимірювання, тому усі засоби вимірювання відповідно до Держстандарту характеризуються класом точності, під яким розуміють узагальнену характеристику точності засобу вимірювання, яка визначається для даного засобу вимірювання границями допустимих інструментальних похибок.

Клас точності може бути визначений і позначений на засобі вимірювання одним з таких шести способів:

1. За значеннями абсолютної похибки - цей спосіб застосовується для наборів і магазинів мір довжини, маси, ЕРС, опорів, ємностей, індуктивностей.

В цьому випадку класи точності визначається арабськими цифрами : 0, 1, 2…При цьому більші порядкові номери класу відповідають більшим значенням похибки, хоч номер класу безпосередньо не зв'язаний із значенням абсолютної похибки, тому для визначення абсолютної похибки певного класу точності у цьому випадку необхідно користуватися додатковими таблицями Держстандарту на класи точності, в яких наведені значення абсолютної похибки кожному класу точності для певного виду засобу вимірювань.

Наприклад: для штрихової міри довжини - зразкової металевої лінійки із штрихами через одну одиницю довжини певного класу точності абсолютна похибка не перевищує ±0,05 мм незалежно від її довжини.

2. По значенню зведеної похибки:

δ_зв = (ΔX/X_н)*100%,

тут X_н - нормоване значення вимірювальної величини.

Цей спосіб застосовується для вимірювальних приладів, в яких переважає адитивна складова похибки. До таких вимірюваних приладів відносять показуючий і самописучий прилади. В цьому випадку клас точності визначається арабськими цифрами, дорівнює допустимому значенню основної зведеної похибки у відсотках: 0,1; 0.2; 0,3...

3. По значенню основної відносної похибки - цей спосіб застосовується в вимірювальних приладах, в яких переважає мультиплікативна складова похибки, і в яких неможливо визначити нормоване значення. Наприклад: для лічильників.

В цьому випадку клас точності позначають числом, що дорівнює значенню допустимої основної відносної похибки, визначеної у відсотках і уміщеної у коло.

Приклад:

4. Двома цифрами, розділеними косою рискою, в яких перша цифра дорівнює сумі значень зведеної адитивної і відносної мультиплікативної складових допустимої похибки, а друга цифра - адитивної зведеної похибки. Наприклад: 0,02/0,01.

Сумарне значення допустимої похибки для таких приладів визначається формулою:

δ₀ = ⁺ [c + d((X_н/m) – 1)],

де X_н – нормоване значення вимірювальної величини;

m – виміряне значення X_н,

c і d - перша і друга цифри в позначенні класу точності.

Наприклад: сумарне значення допустимої похибки прикладу класу 0,02/0,01 зі шкалою від 0.до 100 при вимірюванні величини 50 дорівнює:

δ₀ = ⁺ [0,02 + 0,01((100/50) – 1)] = ⁺ 0,03

Цей спосіб застосовується для цифрових приладів і приладів зрівноважування (цифрових мостів, компенсаторів).

5. У відсотках довжини шкали. Цей спосіб застосовується для вимірювальних приладів з нелінійною, показовою, логарифмічною шкалою.

В цьому випадку клас точності визначається таким чином: наприклад, 0.5. Це означає, що допустима похибка дорівнює 0,5% довжини шкали приладу.

6. Для засобів вимірювання, що використовуються в акустиці, електроніці, відчитовий (испр. звітній) пристрій яких градуйовано у дБ чи інших логарифмічних одиницях . Границі допустимих похибок визначаються у цих самих одиницях. В цьому випадку клас точності, наприклад, Кл = 0,5 дБ

Відповідно до вимог державного стандарту класи точності засобів вимірювань мають відповідати таким рядам: 0.01; 0.015; 0.02;

0.025; 0.04; 0.05; 0.06; 0.1; 0.15;

0.2; 0.25; 0.4;

0.5; 0.6; 1.0;

1.5; 2.0; 2.5; 4.0.

При чому для окремих видів засобів вимірювань вибирається не більше 4-х класів точності в межах 0.01-0.06.

0.1-0.6. 1.0-4.0.

Крім стандартизації класів точності засобів вимірювань передбачена стандартизація і уніфікація наступних їх параметрів:

1. вхідних і вихідних сигналів;

2. джерел енергії;

3. приєднальних (испр. приєднувальних) пристроїв для з’єднання засобів вимірювань між собою, із джерелами живлення і т.п.:

4. розмірів приладів для полегшення їх взаємної компоновки, монтажу на щитах.