Методы измерений 11.03.2014 эт

Метод измерений - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Методы измерений классифицируют по нескольким признакам:

1) По общим приемам получения результатов измерений различают:

- прямой метод измерений;

- косвенный метод измерений.

2) По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений.

Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры воды термометром).

Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (изменение расстояния до объекта радиолокатором, изменение температуры пирометром).

3) Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают методы непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет в СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ.

При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Существует ряд разновидностей этого метода: нулевой метод, метод измерений с замещением, метод совпадений

Точность измерений

Точность измерений – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность можно выразить величиной, обратной модулю относительной погрешности:

ε = /Δ/Х / ^-1,

где Δ - погрешность измерения,

X - истинное значение измеряемой величины.

В практике технических измерений довольствуются точностью, которая достигается при условии, что погрешность измерения не выходит за пределы , установленные стандартами и нормами для данного метода измерения.

По точности измерений все приборы разделяются на классы. Класс точности прибора характеризуется максимальной погрешностью, отнесенной к пределу измерения (выражают в %). В промышленности применяют в основном приборы классов 0,5; 1,0; 1,5 (наибольшая допустимая погрешность при измерении этими приборами не должна превышать 1,5% от предела измерения).

По точности результата измерений:

- измерения максимально возможной точности (эталонные измерения) достижимой при существующем уровне техники.

- контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторое заданное значение ( измерения выполняемые лабораториями Госнадзора).

- технические измерения, погрешность результата определяется характеристиками средств измерений.

1.6 Погрешности измерений и их виды

Всякий процесс измерения независимо от условий, в которых его проводят, сопряжен с погрешностями, иска­жающими представление о действительном значении из­меряемой величины.

Теоретически погрешность средств измерений можно определить как разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины. Однако, как это указывалось выше, истинное значение измеряемой величины остается неизвестным. В этой связи, на практике вместо него используется действительное значение вели­чины, полученное при помощи более точного средства измерений.

Источниками появления погрешностей при измере­ниях могут служить многочисленные факторы, основны­ми из которых являются несовершенство конструкции средств измерений или принципиальной схемы метода из­мерения, неточность изготовления средств измерений, несоблюдение внешних условий при измерениях, субъективные погрешности и т.п.

Под несовершенством средств измерений понимает­ся, например, несоблюдение принципа Аббе при линейных измерениях, согласно которому в процессе измерения объект измерения должен быть расположен последова­тельно с мерой сравнения, т.е. так, чтобы мера и линия измерения являлись продолжением друг друга.

К группе погрешностей, вызванных несовершенст­вом конструкции средств измерения, можно отнести по­грешности измерения, вызванные измерительным усилием при контактных измерениях.

Под погрешностью измерения - подразу­мевают отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Относительная погрешность измерения — отношение абсолютной погрешности изме­рения к истинному значению измеряемой величины.

Систематиче­ская погрешность измерения — составляющая погрешности измере­ния, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины;

Слу­чайная погрешность — составляющая погрешности измерения, из­меняющаяся при этих условиях случайным образом.

Следует выде­лять также грубую погрешность измерения, существенно превышаю­щую ожидаемую погрешность.

Виды погрешностей бывают :

Инструментальная по­грешность — составляющая погрешности измерения, зависящая от погрешностей применяемых средств.

По­грешность метода измерения — составляющая погрешности измере­ния, вызванная несовершенством метода измерений.

Погрешность настройки — составляющая погрешности измерения, возникающая из-за несовершенства осуществления процесса настройки.

Погреш­ность отсчитывания — составляющая погрешности измерения, вы­званная недостаточно точным отсчитыванием показаний средств из­мерений.

Погрешность по­верки — погрешность измерений при поверке средств измерений. Таким образом, в зависимости от способа выявления следует разли­чать поэлементные и суммарные погрешности измерения.

Поправка — значение величины, одноименной с измеряемой, при­бавляемое к полученному при измерении значению величины с целью исключения систематической погрешности.