По количеству измерительной информации измерения

различаются на:

А. Однократные, при которых число измерений равняется числу измеряемых величин. Если измеряется одна величина, то измерения проводятся один раз. Следует иметь в виду, что руководствоваться одним опытом при измерении той или иной величины не всегда оправдано. Во многих случаях рекомендуется выполнить не менее 2х-3х измерений, которые позволят избежать возможной грубой ошибки- промаха. При этом результат измерения, т.е. значение физической величины, полученное при измерениях, есть средние из 2х-3х отсчетах.

Б. Многократные, при которых число измерений превышает число измеряемых величин в (n/m) раз, где m - число измеряемых величин, n -число измерений каждой величины. Обычно для многократных измерений n≥3. Многократные измерения проводятся с целью уменьшения влияния случайных составляющих погрешностей

измерения.

По отношению к основным единицам измерения делятся на:

А. Абсолютные, при которых результат измерения основывается на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании физических констант. Например, измерение энергии Е=mc² (m- масса, с- скорость света) является абсолютным измерением, т.к. масса есть основная величина, а скорость света является физической константой.

Б. Относительные, при которых проводится измерение отношения величины к однородной величине, играющей роль единицы, или измерение величины по отношению к однородной величине, принимаемой за исходную. Например, измерение некоторой величины Х с использованием основного уравнения

Х=q|X|,

где |Х| - принятая для этой величины единица измерения и q - числовое значение Х являются относительными с нахождением числового значения величины в виде отношения Х / |Х|. Например, U= 1В, тогда U=q|U| =220| 1В| =220В.

11.2 Определение погрешности результата измерений

Любые измерения лишь тогда приобретают какую-то значимость, когда их результатам можно доверять. Измерения проводятся с различными целями, когда необходимо:

• удостовериться в том, что производимая (приобретаемая) продукция соответствует заданным (рекламируемым) качественным и количественным свойствам (признакам);

• определить неизвестные свойства объекта (физической системы, процесса, явления, эффекта) измерений;

• наблюдать за количественными и качественными изменениями объекта измерений.

Каждый объект измерений обладает некоторыми свойствами, характеризуемыми определенными признаками, при оценке которых можно судить о его содержании (состоянии).

Но какую бы цель не преследовали бы измерения, главным всегда остается оценка по их результатам истинного значения величины (как правило, физической), которое рассматривается как идеальное в отношении его качественных и количественных характеристик. Истинное значение величины с философской точки зрения сопоставляется абсолютной истине, т.е. оно может быть определено только в результате бесконечного процесса измерений с соответствующим бесконечным процессом совершенствования применяемых методов и средств измерений.

Таким образом, мы в состоянии наблюдать истинную величину (например, длину обрабатываемой детали), но определить ее точное значение с помощью измерений не можем.

Вместе с тем, измерения целесообразны только тогда, если измеряемую величину удается сопоставить с некоторой известной величиной - мерой, эталоном. Поэтому для практического применения «неизвестному» истинному значению величины сопоставляется (полагается известным) действительное значение величины. Это значение определяется экспериментально, приписывается измеряемой величине и рассматривается как величина, значение которой наиболее точно отображает в данной измерительной задаче истинное значение величины.

Очевидно, истинное значение величины по своей природе является единственным в момент измерений. Действительное значение величины, в зависимости от методов и средств, используемых для его определения, может иметь множество значений, сопоставляемых этому единственному.

Погрешность результата измерения (сокращенно погрешность измерений) представляется отклонением результата измерения от истинного значения величины и ее абсолютное значение (Δ) равно разности между измеренным значением Х_ИЗМ и истинным значением Х_И:

∆=Х_ИЗМ- Х_И (11.1)

Поскольку истинное значение точно неизвестно, то также точно неизвестны и погрешности измерений. На этом основании иногда говорят о неопределенности погрешности измерений и предлагают заменить термин «погрешность измерений» термином «неопределенность измерений».

На практике для определения погрешности измерений пользуются понятием действительного значения величины, которому всегда приписывается определенное значение. Чем выше точность метода и средства измерений, с помощью которого определено действительное значение физической величины, тем увереннее оно рассматривается как близкое к истинному.

Точно погрешность измерения определить невозможно. Поэтому одной из основных задач метрологии является разработка методов оценки погрешности измерения с целью возможности их уменьшения. При этом оценка погрешности чаще всего проводится применительно к определению абсолютного ее значения, выраженного в единицах измеряемой величины с помощью уравнения

∆=Х_ИЗМ - Х_∆, (11.2)

где Х_∆ - действительное значение величины.

Определение погрешности в виде (11.2) строго соответствует идеальной модели погрешности (11.1).

Если при использовании средства измерения о действительном значении измеряемой величины экспериментатор не осведомлен и, таким образом, затрудняется определить погрешность измерений, то применяется следующая процедура: производятся многократные измерения величины и находится ее среднее арифметическое значение результатов отдельных измерений. Оно и принимается за действительное значение. После этого можно по уравнению (11.2) найти погрешность любого из приведенных измерений. Часто для определения действительного значения применяют высокоточные средства измерений (эталон).