Виды измерений. Классификация

Вид измерений – часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин. Виды измерений определяются физическим характером измеряемой величины, требуемой точностью измерения, необходимой скоростью измерения, условиями и режимом измерений и т.д. В метрологии существует множество видов измерений, и число их постоянно увеличивается (рис.).

Можно, например, выделить виды измерений в зависимости от:

− (1) метода измерений: непосредственной оценки, сравнения с мерой, дополнения, дифференциальный, нулевой, замещения (совпадений);

− (2) условий измерений: равноточные, неравноточные;

Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Наиболее часто используют классификацию видов измерений (3) по способу получения числового значения измеряемой величины. В этом случае все измерения делят на четыре основных вида:

− прямые измерения;

− косвенные измерения;

− совокупные измерения;

− совместные измерения.

− (4) числа измерений величины: однократные, многократные;

Однократное измерение – измерение выполненное один раз.

Многократное измерение – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений

− (5) связи с объектом: бесконтактные, контактные;

Контактный метод измерений

Метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения.

Бесконтактный метод измерений

Метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент средства измерений не приводится в контакт с объектом измерения.

− (6) степени достаточности измерений: необходимые, избыточные.

− (7) цели измерений: контрольные, диагностические и прогностические, лабораторные и технические, эталонные и поверочные, абсолютные и относительные и т.д.;

− (8) характера результата измерений: абсолютные, допусковые (пороговые), относительные;

Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.

Пример — Измерение силы F = mg основано на измерении основной величины — массы т и использовании физической постоянной g (в точке измерения массы).

Примечание — Понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах. В таком понимании это понятие находит все большее и большее применение.

Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Прямыми называют измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Простейшие примеры прямых измерений: измерение длины линейкой, температуры – термометром, электрического напряжения – вольтметром и пр. Прямые измерения – основа более сложных видов измерений. (Иногда применяют термин «прямой метод измерений»)

Косвенными называют измерения, результат которых определяют на основе прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью , где – результаты прямых измерений, y – измеряемая величина. (Иногда применяют термин «косвенный метод измерений»)

Находить значения некоторых величин легче и проще путем косвенных измерений, чем путем прямых. Иногда прямые измерения невозможно осуществить. Нельзя, например, измерить плотность твердого тела, определяемую обычно по результатам измерений объема и массы. Косвенные измерения некоторых величин позволяют получить значительно более точные результаты, чем прямые.

Рисунок – Классификация видов измерений

Совокупные измерения. Проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.

Совместными называют производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин с целью нахождения функциональной зависимости между ними.

Таким образом, любой процесс измерения представляет собой тот или иной прием сравнения измеряемой величины с величиной воспроизводимой мерой при использовании различных средств измерений.