§2. Классификация измерений

Существует несколько видов классификаций измерений:

1. По общим приемам получения результатов измерения: прямые; косвенные; совокупные; совместные. Прямые измерения - измерения, при которых результат получается путем считывания с индикатора или шкалы прибора. Косвенными измерениями называются измерения, при которых результат измерения вычисляется по известной математической зависимости между измеряемой величиной и величиной, измеренной прямыми измерениями. Совокупные измерения относятся к такому виду измерений, когда значения нескольких искомых величин определяются на основе прямых или косвенных измерений значений других величин, при различных сочетаниях этих величин, путем решения системы соответствующих уравнений. Совместные измерения отличаются большим разнообразием физических величин, используются при открытии новых закономерностей и явлений природы.

2. По точности: равноточные; неравноточные (полученные с помощью измерительных средств разной точности).

3. По отношению к изменению измеряемой величины в процессе измерения: статические и динамические.

4. По метрологическому назначению: технические измерения используются в практической метрологии; метрологические измерения служат для поверки приборов низшей точности по приборам высшей точности в законодательной метрологии.

5. По числу измерений в опыте: многократные и однократные;

6. По выражению результата измерений: абсолютные (в единицах величины); относительные;

Существуют и другие виды классификаций измерений (по измеряемым параметрам сигналов - частотные измерения, фазовые измерения, по виду измеряемых физических единиц - магнитные, электрические, механические и т. д. , по отраслям деятельности - космические, медицинские и др. )

§3. Методы измерений

Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенный в основу измерений (эффект Доплера для измерения скорости, сила тяжести при измерении массы взвешиванием).

Классификация методов измерений:

• по методам (алгоритмам) сравнения измеряемой величины с единицей измерения,

• по физическим явлениям или закономерностям, положенным в основу измерения,

• по видам измерительных преобразований,

• по способам взаимодействия средств измерений с объектом,

• по способам воспроизведения величин заданного размера,

• по видам применяемых средств измерений,

• по информативным параметрам сигнала измерительной информации,

• по используемым свойствам объекта исследования.

Основной классификацией для метрологии является классификация по способам (алгоритмам) сравнения измеряемой величины с единицей измерения.

Методы сравнения.

Метод непосредственной оценки: в этом методе результат получают в процессе измерения без дополнительных операций, путем считывания информации с индикатора прибора. Примером может служить измерение напряжения вольтметром или измерение силы тока амперметром.

Метод сравнения с мерой: метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Примерами метода являются измерение массы на рычажных весах и измерение напряжения компенсатором.

Разновидности методов сравнения.

Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект взаимодействия измеряемой величины и меры на устройство сравнения доводят до нуля.

Разностный (дифференциальный) метод измерений — отличается от нулевого метода тем, что происходит не полное уравновешивание, оставшуюся неуравновешенную часть измеряемой величины измеряют методом непосредственной оценки. Примеры: взвешивание массы на весах, имеющих циферблат; измерение на электрических мостах, когда у прибора сравнения есть шкала.

Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Пример: взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов (метод Боде).

Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению (например, максимальному).

Методика измерений — установленная совокупность методов и способов измерений, выполнение которых обеспечивает получение необходимых результатов. Чаще всего методика измерений регламентируется каким-либо нормативно-техническим документом, включающим

-требования к выбору средства измерений; процедуру подготовки средства измерений к работе;

-требования к условиям измерений;

-проведение измерений с указанием их числа;

-обработку результатов измерений, включая вычисление и введение поправок;

-способы выражения погрешностей и др.