Методы измерений

Методы измерений (МИ) - способ получения результата измерений путем использования принципов и средств измерений.

Классификация МИ. Методы измерений в зависимости от вида измерений подразделяются на группы, а в зависимости от приемов - на подгруппы и виды.

Методы измерений

прямые

косвенные

непосредственной оценки

сравнительные

Сравнение с мерой

противопоставления

нулевой

дифференциальный

нулевой

замещения

совпадения

Характеристика методов измерений

Метод непосредственной оценки заключается в том, что значение измеряемой величины снимается непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например – измерение напряжения вольтметром. Этот метод является наиболее распространенным, но его точность зависит от точности измерительного прибора.

Преимущества - быстрота измерений – в этом - незаменимость для практического применения.

Недостаток - ограниченная точность.

Применяемые средства измерений: - показывающие; - интегрирующие приборы-счетчики; - самопишущие приборы.

Метод сравнения с мерой состоит в том, что измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Пример: измерение длины линейкой.

Преимущества - большая точность измерения, чем при методе непосредственной оценки. Недостатки - большие затраты времени на подбор мер.

Различают следующие разновидности метода сравнения с мерой:

Метод противопоставления, Дифференциальный метод, нулевой метод, метод замещения, Метод совпадения

Метод противопоставления - измеряемая величина и величина, воспроизво-димая мерой, единовременно действуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливают соотношение между этими величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь, при котором измеряемая масса определяется как сумма массы гирь, ее уравновешивающих, и показаний по шкале весов. Преимущества - уменьшение воздействия на результаты измерения факторов, влияющих на искажение сигналов измерительной информации

Недостатки - увеличение времени взвешивания.

Косвенный метод измерения - метод, основанный на измерении физической величины одного наименования, связанный с другой искомой величиной,- определенной- функциональной зависимостью, с последующим расчетом путем решений уравнения. '

Методы измерений (дополнительно для групп а су)

Методы измерений (МИ) - способ получения результата измерений путем использования принципов и средств измерений.

Классификация МИ. Методы измерений в зависимости от вида измерений подразделяются на группы, а в зависимости от приемов - на подгруппы и виды.

Методы измерений

прямые

косвенные

непосредственной оценки

сравнительные

Сравнение с мерой

дифференциальный

совпадения

нулевой

замещения

Характеристика методов измерений

Метод непосредственной оценки заключается в том, что значение измеряемой величины снимается непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например – измерение напряжения вольтметром. Этот метод является наиболее распространенным, но его точность зависит от точности измерительного прибора.

Преимущества - быстрота измерений – в этом - незаменимость для практического применения.

Недостаток - ограниченная точность.

Применяемые средства измерений: - показывающие; - интегрирующие приборы-счетчики; - самопишущие приборы.

Метод сравнения с мерой состоит в том, что измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Пример: измерение длины линейкой.

Преимущества - большая точность измерения, чем при методе непосредственной оценки. Недостатки - большие затраты времени на подбор мер.

Различают следующие разновидности метода сравнения с мерой:

Метод противопоставления, Дифференциальный метод, нулевой метод, метод замещения, Метод совпадения

Метод противопоставления - измеряемая величина и величина, воспроизво-димая мерой, единовременно действуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливают соотношение между этими величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь, при котором измеряемая масса определяется как сумма массы гирь, ее уравновешивающих, и показаний по шкале весов. Преимущества - уменьшение воздействия на результаты измерения факторов, влияющих на искажение сигналов измерительной информации

Недостатки - увеличение времени взвешивания.

Дифференциальный метод - измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины; и - измеряется разность между этими двумя значениями. Пример: Проверка термометров по Т⁰ таяния льда и кипения воды..

Преимущества: получение результатов с высокой точностью даже при применении относительно грубых средств для измерения разности; - большая простота измерений по сравнению с изготовлением средств измерений высокой точности.

Нулевой метод - метод сравнения с мерой, в которой результирующий эффект воздействия на прибор сравнения доводят до нуля.

Дифференциальный и нулевой методы нашли широкое распространение во всех видах измерений: от производства до сличения эталонов, т.к. используемые меры (гири и др.) точнее, чем соответствующие им по стоимости и степени распространения приборы.

Метод совпадений - метод сравнения с мерой, в котором разность между значениями искомой и воспроизводимой мерой величия измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.

Например, при измерении длины с помощью штангенциркуля с нониусом наблюдают совпадение отметок на шкалах штангенциркуля и нониуса. Иногда метод называют нониусным.

Преимушество - метод позволяет существенно увеличить точность сравнений с мерой.

Недостатки - затраты на приобретение более сложных СрИзм., наличие профессиональных навыков у оператора.

Метод замещения - основан на сравнении с мерой, при котором измеряемую величину замешают ' известной величиной, воспроизводимой мерой, сохраняя все условия неизменными. Например, взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов.

Преимущества - погрешность измерений мала, так как определяется в основном погрешностью меры и зоной нечувствительности прибора (ноль - индикатора).

Недостаток - необходимость применения многозначных мер. Комбинация методов замещения и дифференциального, хотя несколько снижает точность, но позволяет использовать меньшие наборы мер.

Косвенный метод измерения - метод, основанный на измерении физической величины одного наименования, связанный с другой искомой величиной,- определенной- функциональной зависимостью, с последующим расчетом путем решений уравнения. '

Преимущества - возможность измерения величин, для которых отсутствуют методы непосредственной оценки или они не дают достоверных результатов или связаны со значительными затратами. Недостатки - повышенные затраты времени и средств на измерение.

Косвенные методы широко применяются при химических методах испытания.

Таким образом, разные МИ имеют свои характерные особенности, обуславливающие их достоинства и недостатки. Критериями выбора определенных МИ служат требуемая точность измерения, наличие конкретных средств измерения, СрИзм, затраты времени на измерения и материальных средств на приобретение СрИзм высоких классов точности.