- •Введение
- •1.1 Основные понятия в области метрологии.
- •1.2 Роль метрологии в современном эксперименте и в управлении качеством продукции.
- •1.3 Обеспечение единства измерений
- •1.3.1 Общие положения
- •1.3.2 Метрологические службы
- •1.3.3 Государственный метрологический контроль и надзор.
- •1.3.4 Утверждение типа средства измерений
- •1.3.5 Поверка средств измерений
- •1.3.6 Лицензирование деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату си.
- •1.3.7 Государственный инспектор по обеспечению единства измерений.
- •1.3.8 Калибровка и сертификация средств измерений.
- •1.4 Объекты измерений и их характеристики
- •1.4.1 Измеряемые величины.
- •1.4.2 Качественные и количественные характеристики измеряемых величин.
- •1.4.3 Международная система единиц си.
- •1.4.4 Основные единицы си.
- •1.5 Основные виды шкал и разновидности познавательных процедур.
- •1.5.1 Неметрические шкалы
- •1.5.2 Метрические шкалы.
- •1.6 Виды измерений
- •1.7 Методы измерений
- •1.8 Средства измерений
- •1.8.1 Классификация си
- •1.8.2 Метрологические характеристики средств измерений.
- •1.8.3 Нормирование метрологических характеристик си. Класс точности.
- •1.9 Основы теории измерений
- •1.9.1 Факторы, влияющие на точность измерений.
- •1.9.2 Основной постулат метрологии.
- •Нормальный закон распределения вероятности (закон Гаусса).
- •Равномерный закон распределения
- •1.9.3 Учет влияющих факторов.
- •1.9.4 Оценки результата измерения.
- •1.9.5 Исключение ошибок.
- •1.9.6 Измерительная информация.
- •1.10 Однократное измерение.
- •1.11 Многократное измерение.
- •1.12 Обработка результатов нескольких серий измерений.
- •1.13 Математические действия над результатами измерений.
- •1.13.1 Функциональные преобразования результатов измерений.
1.7 Методы измерений
В основу любого инструментального измерения положено какое-либо физическое явление или эффект позволяющее преобразовывать информацию об измеряемой величине к соответствующему для средства измерения виду – принцип измерения.
Принцип измерения– это физическое явление или эффект, положенный в основу измерений тем или иным средством.
Пример:использование силы тяжести для измерения массы взвешиванием; использование термоэлектрического эффекта при измерении температуры термопарой и т.д.
Метод измерения– это совокупность приемов использования физических явлений, на которых основаны измерения, принципов сравнения неизвестного размера величины с известным размером, и средств измерений.
Метод измерения это более широкое понятие, чем принцип измерения. Существуют различные методы измерений, которые можно условно разделить на методы непосредственной оценки и методы сравнения с мерой.
Метод непосредственной оценки– это метод измерений, при котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству прибора прямого действия.
Метод наиболее прост, но точность его сравнительно невелика. При реализации этого метода информация о размере единицы величины уже заложена в конструкцию прибора (при градуировке шкалы).
Метод сравнения с мерой– метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой мерой.
Мера– это средство измерений, предназначенное для хранения и воспроизведения одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.
Методы сравнения с мерой, как правило, сложнее в реализации, но позволяют получать большую точность измерений. Среди методов сравнения с мерой можно выделить несколько их разновидностей:
Дифференциальный метод – измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от измеряемой величины, при котором измеряется разность между этими значениями. Точность метода возрастает с увеличением разности между сравниваемыми величинами. Пример:измерение параметров электрических цепей, например, измерение сопротивления с помощью неуравновешенного моста.
Нулевой метод измерений – метод, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Пример:измерение электрического сопротивления, емкости и т.д. на уравновешенном мосте; измерение массы на аптекарских весах.
Метод измерения замещением – метод, в котором измеряемую величину заменяют известной величиной, воспроизводимой мерой. Пример:метод взвешивания Борда (взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы на каждую чашку весов).
Метод противопоставления – метод, при котором неизвестный и известный размеры величины одновременно воздействует на прибор сравнения, с помощью показаний которого устанавливают соотношение между ними. Пример:гетеродинный метод измерения частоты тока.
Метод совпадений – это метод, при котором разность между известными и неизвестным размерами величины измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Пример:измерение размеров приборами с нониусами, например штангенциркулем.
В зависимости от характера взаимодействия СИ с объектом измерения различают: контактный и бесконтактный метод измерения.
Контактный метод измерения, основанный на том, что в процессе измерения чувствительный элемент СИ приводится в контакт с объектом измерения. Пример:измерениеt0С термометром, измерение расстояния до объекта рулеткой.
Бесконтактный метод измерения, основанный на том, что чувствительный элемент СИ не контактирует с объектом в процессе измерения. Пример:измерениеt0С пирометрами, измерение расстояния до объекта с помощью радиолокатора.
Следует отличать метод измерения от методики выполнения измерений, под которой понимается установленная совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение необходимых результатов измерений в соответствии с выбранным методом.
В методике выполнения измерений обычно указывают: требования к выбору СИ; процедура подготовки СИ к работе; требования к условиям проведения измерения; порядок проведения измерений с указанием их количества и правил обработки их результатов.
Обычно методики регламентируются каким-либо нормативным документом. Для обеспечения единства измерений методики необходимо унифицировать.