1.3. Методы измерений

Существует два основных метода измерения:

1) Метод непосредственной оценки, при котором размер измеряемой вели-чины находится по шкале, по цифровому табло или экрану прибора, на-пример, измерение напряжения вольтметром.

2) Метод сравнения с мерой, при котором значение измеряемой величины

сравнивается со значением величины, воспроизводимой мерой. Данный

метод имеет следующие разновидности:

2.1) Метод противопоставления, при котором значение величин изме-ряемой и воспроизводимой мерой, воздействует на прибор сравнения

и с его помощью устанавливается отношение между этими величина-ми.

2.2) Дифференциальный (разностный) метод, при нѐм измеряемая ве-личина определяется по разности между искомой величиной и вели-чиной, воспроизводимой меры.

2.3) Нулевой метод – частный случай дифференциального, когда раз-ность доводят до нуля.

2.4) Метод замещения – измеряемую величину замещают равной ей по

величине мерой.

2.5) Метод совпадений - значение измеряемой величины определяют по

совпадению сигналов, отметок или других признаков, относящихся к

измеряемой и известной величинам.

1.4. Физические величины и шкалы измерений

Физическая величина – свойство физических объектов, общее в каче-ственном отношении многим объектам, но в количественном отношении ин-дивидуальное для каждого из них. Качественная сторона понятия «физиче-ская величина» определяет ее род (например, электрическое сопротивление

как общее свойство проводников электричества), а количественная – ее «раз-мер» (значение электрического сопротивления конкретного проводника, на-пример R = 100 Ом). Числовое значение результата измерения зависит от вы-бора единицы физической величины.

Физическим величинам присвоены буквенные символы, используемые

в физических уравнениях, выражающих связи между физическими величи-нами, существующие в физических объектах.

Размер физической величины – количественная определенность ве-личины, присущая конкретному предмету, системе, явлению или процессу.

Значение физической величины – оценка размера физической величи-ны в виде некоторого числа принятых для нее единиц измерения.

Числовое значение физической величины – отвлеченное число, выра-жающее отношение значения физической величины к соответствующей еди-нице данной физической величины (например, 220 В – значение амплитуды

напряжения, причем само число 220 и есть числовое значение). Именно тер-мин «значение» следует применять для выражения количественной стороны

рассматриваемого свойства.

При выбранной оценке физической величины ее характеризуют истин-ным, действительным и измеренным значениями.

Истинным значением физической величины называют значение фи-зической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном

и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Опреде-лить экспериментально его невозможно вследствие неизбежных погрешно-стей измерения.

Это понятие опирается на два основных постулата метрологии:

истинное значение определяемой величины существует и оно по-стоянно;

истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно.

На практике оперируют понятием действительного значения, степень

приближения которого к истинному значению зависит от точности средства

измерения и погрешности самих измерений.

Действительным значением физической величины называют ее зна-чение, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к

истинному значению, что для определенной цели может быть использовано

вместо него.

Под измеренным значением понимают значение величины, отсчитан-ное по индикаторному устройству средства измерения.

Единица физической величины – величина фиксированного размера,

которой условно присвоено стандартное числовое значение, равное единице.

Упорядоченная последовательность (совокупность) значений физи-ческой величины, принятая по соглашению на основании результатов точных

измерений - шкалой физической величины.

Различают следующие типы шкал:

- шкала наименований, значения которой используют для выявления

различий между объектами;

- шкала порядка, в соответствии с которой размеры измеряемых ве-личин располагают в порядке возрастания или убывания;

При определении твердости материала используется шкала поряд-ка.

- шкала интервалов обеспечивает суммирование интервалов между

различными количественными проявлениями свойств;

- шкала отношений (подобия) представляет собой шкалу разностей с

естественным началом отсчета.

Наибольшее количество действий можно выполнить по шкале от-ношений.