Измерение. Виды измерений

Широкое распространение получило определение, предложенное М. Ф. Маликовым: «Измерение — познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной величины с известной величиной, принятой за единицу сравнения»

В стандарте дано определение более лаконичное, но содержащее туже мысль. Измерение - нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

По способу получения числового значения измеряемой величины все измерения делятся на четыре основных вида: прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения.

Прямыми называются измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. При этом измеряемую величину сравнивают с мерой измерительными приборами, градуированными в требуемых единицах.

Простейшими примерами прямых измерений являются измерения длины линейкой, температуры - термометром, электрического напряжения - вольтметром.

Косвенными называют измерения, результат которых определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью. Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно или сложно измерить непосредственно или когда прямое измерение дает менее точный результат.

Например, определение электрического сопротивления по результатам измерений падения напряжения и силы R=U/I.

Совокупными называют измерения, в которых значения измеряемых величин по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Результаты совокупных измерений находят решая системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений.

Например, совокупными являются измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь.

Совместными называют производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости между ними.

Например, определение зависимости длины тела от температуры, зависимости электрического сопротивления проводника от давления и т. д.

Прямые измерения – основа более сложных измерений и поэтому целесообразно рассмотреть методы прямых измерений. В соответствии с РМГ 29 – 99 различают:

1) метод непосредственной оценки, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора, например измерение давления пружинным манометром, массы – на весах, силы электрического тока – амперметром;

2) метод сравнения с мерой, где измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой мерой. Например, измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирей; измерение напряжения постоянного тока на компенсаторе сравнением с ЭДС параллельного элемента;

3) метод дополнения, если значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению;

4) дифференциальный метод характеризуется измерением разности между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Метод позволяет получить результат высокой точности при использовании относительно грубых средств измерения;

5) нулевой метод аналогичен дифференциальному, но разность между измеряемой величиной и мерой сводится к нулю. При этом нулевой метод имеет то преимущество, что мера может быть во много раз меньше измеряемой величины;

6) метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Например, взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов.

Кроме того выделяются нестандартизованные методы измерений.