Классификация измерений. Виды и методы измерений

Понятие Измерение является весьма сложным и для реализации системного подхода к его исследованиям необходимо, прежде всего, классифицировать измерения (классифицировать измерения).

Наиболее общую систему классификации измерений можно построить, основываясь на нормативном документе РМГ 2999, где все измерения предлагается делить на 3 классификационные группы:

1. Области измерений

2. Виды измерений

3. Подвиды измерений

Областью измерений называется совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо области науки или техники и выделяющихся своей спецификой.

В соответствии с этим определением определяют такие области измерения как электрические, акустические, механические, оптические и т.д.

Видом измерения называется часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин. В соответствии с этим определением, в области электрических измерений можно выделить такие виды измерений как измерение силы тока, напряжения, частоты и т.д.

Подвидом измерения называется часть вида измерений, выделяющаяся особенностями измерений однородной величины (по диапазону, по размеру величины и другим особенностям). Например измерение больших длин астрономического порядка и измерение сверхмалых длин микрометрического порядка.

Кроме деления измерений на виды по однородности измеряемых величин, на практике используются и другие критерии позволяющие дифференцировать измерения на следующие виды:

- прямые и косвенные измерения

- совокупные и совместные измерения

- абсолютные и относительные измерения

- однократные и многократные измерения

- статические и динамические измерения

- технические и метрологические измерения

- равноточные и неравноточные измерения (равно рассеянные и не равно рассеянные измерения)

Прямые и косвенные измерения

По способу получения измерительной информации, или по виду уравнения измерения все измерения принято делить на прямые и косвенные.

Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно (в готовом виде, без дополнительных преобразований получаемой измерительной информации).

Лекция 3

В соответствии с определением прямого измерения его аналитически можно описать следующим уравнением:

Q = X

Q – измеряемая величина

X – результат измерения

В соответствии с записанным уравнением в ходе прямых измерений искомое значение измеряемой физической величины определяют непосредственно по устройству отображения измерительной информации использованного измерительного прибора.

Косвенные измерения – определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин функционально связанных с искомой величиной.

Уравнение косвенного измерения выглядит следующим образом:

Q = F(X, Y, Z, …)

Q – измеряемая физическая величина

X, Y,Z,… - некоторые физические величины, подвергаемые прямым измерениям, входящие в уравнение связи

Таким образом при косвенных измерениях искомое значение физической величины рассчитывают на основании уравнения связи, подставляя в него некоторые физические величины, значение которых определяются путем прямых измерений.

Примеры косвенных измерений: измерение объема призматической детали, на основании результатов ее прямых измерений толщины, длины и высоты с использованием уравнения связи V=a*b*l. Определение плотности материала этой же детали по результатам прямых измерений ее геометрических измерений, определяющих объем и массы с использованием уравнения связи ρ=m\V=m\a*b*l.

Принципиальная особенность косвенных измерений состоит в том, что при их реализации обязательно предполагаются некоторые дополнительные преобразования исходной измерительной информации вне применяемых средств измерений (на бумаге, калькуляторе, компьютере и т.д.)

Второй особенностью таких измерений является то, что при их реализации измеряемая физическая величина не подается на вход какого-либо средства измерения, как это характерно для прямых измерений.

К косвенным измерениям прибегают в тех случаях, когда измеряемая физическая величина не может быть подвергнута непосредственному экспериментальному сравнению с ее мерой, принятой в качестве единицы или когда косвенные измерения позволяются обеспечить более высокую точность результата измерения.