Методы измерений

1. Метод непосредственной оценки. Метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

2. Метод сравнения с мерой. Метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Примеры: 1 Измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями (мерами массы с известным значением). 2 Измерение напряжения постоянного тока на компенсаторе сравнением с известной ЭДС нормального элемента.

2.1. Нулевой метод измерений. Метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Пример - Измерения электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.

Здесь измеряемая величина X и мера X₀ воздействуют на два входа измерительного прибора сравнения. Результирующий эффект воздействия определяется разностью этих величин, т.е. e = X – X₀ . Изменяя величину, воспроизводимую мерой (это схематически указано на рисунке стрелкой), можно довести величину e до 0. Это обстоятельство отмечается индикатором нуля. Если e = 0, то Х = Хо, результат измерения Y есть полученное значение меры, т.е. Y = X₀ .

2.2. Метод измерений замещением. Метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины. Пример, техника измерения состоит в следующем. Сначала на вход из­мерительного прибора подают измеряемую величину Х и отмечают показания прибора (отсчет) Y₁ . После этого вместо измеряемой величины на тот же самый вход (это очень существенно) прибора подают величину Х₀, воспроизводимую мерой. В этом случае показание прибора становится равным Y₂. Изменяя величину, воспроизводимую мерой, добиваются равенства показаний, т.е. Y₁= Y₂ . При этом можно утверждать, что Х = Х₀ независимо от погрешности измерительного прибора. Действительно, в первом случае получаем Y₁= X +  ₁, где  ₁ - погрешность измерительного прибора при получении отсчета Y₁ .

При воздействии на прибор меры Y₂= X +  ₂. Здесь  ₂ - погрешность измерительного прибора при получении отсчета Y_2. Поскольку мы добиваемся одинаковых показаний ( Y₁ = Y₂ ), а интервал времени между двумя измерениями невелик, то на одной и той же отметке шкалы прибора погрешность одинакова, т.е. ₁ = ₂ . Следовательно, из равенства Y₁ = Y₂ или X + ₁ = X + ₂ вытекает, что Х = Х_0.

2.3. Дифференциальный метод измерений. Метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами. Здесь мера имеет постоянное значение Х₀, разность измеряемой величины Х и меры Х₀, т.е. ε = Х - Х₀, не равна ну­лю и измеряется измерительным прибором. Результат измерения на­ходятся как Y = X₀ + ε .

2.4. 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. Метод дополнения может быть реализован как при замещении, так и при противопоставлении измеряемой величины и меры.

2.5. Метод совпадений (или метод «нониуса») представляет собой метод сравнения с мерой, в котором разность между измеряемой величи­ной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.

3. Контактный метод измерений. Метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения. Примеры: 1 Измерение диаметра вала измерительной скобой или контроль проходным и непроходным калибрами. 2 Измерение температуры тела термометром

4. Бесконтактный метод измерений. Метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент средства измерений не приводится в контакт с объектом измерения. Примеры:

1 Измерение температуры в доменной печи пирометром. 2 Измерение расстояния до объекта радиолокатором