4 Методи та види вимірювань

Метод (з грецької — спосіб викладу) — це спосіб, прийом чи система прийомів для досягнення будь-якої мети або виконання певної людської діяльності. Методика вимірювання — це сукупність процедур і правил, виконання яких забезпечує одержання результатів вимірювання із заданою точністю. Завдяки методам вимірювання отримують точну кількість заданої ФВ. Для лінійних і кутових розмірів методи вимірювання забезпечують точне відтворення кількості стандартних одиниць, що містяться у заданих розмірах виробів. Залежно від фізичних явищ і законів, які використовують для досягнення мети вимірювання ФВ, розрізняють механічні, оптичні, пневматичні, електричні, лазерні, оптико-механічні електро-механічні методи вимірювання. На їх основі побудоване засобів вимірювання та розроблені способи їх використання.

Розрізняють такі види вимірювання: прямі, посередні (непрямі) абсолютні, відносні, контактні, безконтактні, сукупні та сумісні. Прямими називають такі вимірювання, які за допомогою експериментів дають змогу отримувати істинні значення ФВ. За посередніми вимірюваннями значень ФВ розраховують її на підставі залежності від інших ФВ, отриманих прямим вимірюванням.

Абсолютні вимірювання полягають у прямому вимірюванні абсолютних значень заданих ФВ, а відносні вимірювання-у вимірюванні різниці чи відношення між заданою та однойменною ФВ, значення якої близьке до невідомої ФВ та відоме із заданою точністю.

Відносні вимірювання розмірів здійснюють за допомогою універсальних вимірювальних приладів, що дають змогу порівнювати близькі за значенням розміри, один з яких відомий. Часто за відому ФВ для відносних вимірювань беруть кінцеві міри (лінійних чи кутових розмірів) та блоки, складені з них. Це дає змогу забезпечувати високу точність вимірювання та продуктивність праці. Шкала вимірювання таких приладів може бути достатньо малою, а прилад може мати велику чутливість і точність. Цей вид вимірювання дуже поширений також у електричних вимірюваннях електричних і неелектричних ФВ. На його основі побудовано чимало так званих компараторів, (вимірювальних, реєстраційних і регулювальних приладів).

Сукупними називають вимірювання двох і більше однойменних ФВ, а сумісними — вимірювання двох і більше різнойменних ФВ, значення яких знаходять шляхом розв'язування системи умовних рівнянь.

Компенсаційний (нульовий) метод вимірювання полягає у порівнянні двох чи більше однойменних (переважно електричних) сигналів, наприклад, спаду напруг на змінних резисторах, величину опору одного з яких за допомогою шкали задають залежно від вимірюваної ФВ (лінійного чи кутового розмірів, температури, тиску тощо), а величину другого отримують за допомогою перетворювача залежно від вимірюваної ФВ.

Різницю обох сигналів подають на вхід підсилювача електричних сигналів, який залежно від полярності отриманого сигналу певним механізмом змінює у той чи інший бік значення сигналу перетворювача (наприклад, опір змінного резистора) до моменту рівноваги обох електричних сигналів. Тоді на вході підсилювача буде нульовий сигнал, а вимірювану величину можна визначити за показами індикатора чи шкали змінного (зразкового) резистора. За цим принципом дії побудовані так звані автоматичні резистивні потенціометри та мости.