3.2. Методи вимірювань

Залежно від того, як отримують результати вимірювань, вимірювання поділяються на: прямі, непрямі і сукупні. Якщо результат вимірювання безпосередньо дає шукане значення Досліджуваної величини, то таке вимірювання належить до прямих. Наприклад, вимірювання струму амперметром.

Якщо вимірювану величину доводиться визначати на основі прямих вимірювань інших фізичних величин, з якими вимірювана величина зв'язана певною залежністю, то вимірювання нази­вається непрямим. Наприклад, вимірювання опору елемента електричного кола при визначенні напруги вольтметром і струму амперметром. При непрямому вимірюванні можливе суттєве зниження точності порівняно з точністю при прямому вимірюванні через додавання похибок прямих вимірювань величин, які входять у розрахункові формули.

У деяких випадках кінцевий результат виводиться з резуль­татів декількох груп прямих і непрямих вимірювань окремих величин, причому досліджувана величина залежить від виміряних величин. Таке вимірювання називають сукупним. Наприклад, визначення температурного коефіцієнта опору матеріалу при різних температурах. Сукупні вимірювання характерні для лабо­раторних досліджень.

Залежно від способу застосування приладів і мір прийнято розрізняти основні методи вимірювань: безпосереднє вимірюван­ня, нульовий і диференційний методи.

При використанні методу безпосереднього вимірювання (або безпосереднього відліку) вимірювана величина визначається шляхом безпосереднього підрахунку показів вимірювального приладу або безпосереднього порівняння з мірою даної фізичної величини (вимірювання струму амперметром, вимірювання довжини метром). У цьому випадку верхньою межею точності вимірювань є точність приладу, яка не може бути високою.

При вимірюванні нульовим методом зразкова (відома) вели­чина (або ефект її дії) регулюються і значення її доводиться до рівності із значенням вимірювальної величини (або ефектом її дії). За допомогою вимірювального приладу у цьому випадку тільки допомагаються рівності. Прилад повинен бути високої чутливості і він називається нульовим приладом або нуль-індикатором. Як нульові прилади при постійному струмі звичайно застосовуються магнітоелектричні гальванометри, а при змінному струмі — електронні нуль-індикатори. Точність вимірювання нульовим методом дуже висока і в основному визначається точністю зразко­вих мір і чутливістю нульових приладів. Серед нульових методів електричних вимірювань найважливішими є мостові і компенсаційні.

Мостові методи вимірювання застосовуються для вимірювання параметрів резисторів, котушок індуктивності і конденсаторів. Основне призначення компенсаційного методу — це вимірювання малих ЕРС, наприклад термопари, і градуювання електровимірювальних приладів.

Ще більша точність може бути досягнута при диференційних методах вимірювання. У цих випадках вимірювана величина зрівноважується відомою величиною, але до повної рівноваги вимірювальне коло не доводиться, а шляхом прямого відліку вимірюється різниця вимірюваної і відомої величини. Диференційні методи застосовуються для порівняння двох величин, значення яких мало відрізняється один від іншого.