
- •Грозненский государственный нефтяной институт имени академика м.Д. Миллионщикова
- •Погрешности измерений при выполнении практических и исследовательских работ
- •Грозный - 2007 Составители:
- •Рецензенты:
- •«Грозненский государственный институт имени академика м.Д. Миллионщикова», 2007
- •1. Общие сведения
- •2. Единицы физических величин.
- •2.1. Основные и дополнительные единицы Международной системы единиц
- •3. Способы измерения физических величин
- •4. Средства измерений
- •5. Методы измерений
- •7. Метрологические характеристики средств измерений
- •7.2 Оценка погрешностей при технических измерениях
- •7.3 Оценка случайных погрешностей при точных измерениях
- •7.4 Обработка результатов прямых измерений
- •7.5 Обработка результатов косвенных измерений
- •Динамические Классификация физических величин
- •Физические величины
- •Требования к студенту
- •Оформление работы
3. Способы измерения физических величин
Измерение величины заключается в сравнении ее с другой однородной величиной, принятой за единицу.
Численное значение а физической величины
а равно отношению этой величины к
ее единице [А]:
Если единица данной физической величины изменяется в n раз
,
то численное значение а' этой величины
изменяется в
1 / n раз:
Иными словами, отношение численных значений одной и той же величины, измеренной в разных, но однородных единицах, равно обратному отношению этих единиц:
Например, длина стержня, измеренная в метрах, равна 1,53 м (а = 1,53). Длина того же стержня в сантиметрах (n = 10-2) равна 153 см (а' =153), и
При прямом (непосредственном) измерении величина сравнивается с мерой непосредственно. Указатель или шкала измерительного устройства позволяют судить о значении измеряемой величины. Измерение длины линейкой, времени - секундомером, массы - при помощи рычажных весов и гирь - примеры прямых измерений.
При косвенном измерении значении величины вычисляется по результатам непосредственных измерений других величин, с которыми измеряемая связана определенной функциональной зависимостью. Например, средняя плотность какого-то тела может быть определена по результатам прямых измерений массы и объема этого тела, работа силы - по непосредственно измеренным силе, перемещению и углу между силой и перемещением.
В зависимости от используемого метода некоторые величины могут быть измерены как непосредственно, так и косвенно. Например, объем болта может быть определен непосредственно, если болт погрузить в жидкость, налитую в измерительный цилиндр (мензурку). Объем того же болта может быть измерен косвенно по результатам непосредственных измерений его длины, диаметра и т. д. [1].
4. Средства измерений
Основными средствами измерений являются меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи и измерительные устройства. Мерой называется средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.
Измерительным прибором называется средство измерения, вырабатывающее измерительный сигнал в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы подразделяются на аналоговые и цифровые, которые, в свою очередь, могут быть показывающими или регистрирующими. В регистрирующих приборах предусмотрена либо запись показаний на диаграммной бумаге, либо печать в цифровой форме.
В том случае, когда необходимо выработать измерительный сигнал в форме, удобной для передачи, обработки или хранения, используют измерительные преобразователи. Измерительные преобразователи в зависимости от их функций подразделяются на первичные (датчики), передающие, предназначенные для дистанционной передачи сигнала, и масштабные, используемые для изменения значения выходного сигнала в заданное число раз.
Измерительные приборы, оснащенные измерительными преобразователями, называют измерительными устройствами.
В настоящее время широкое распространение получают информационно - измерительные системы, использующие ЭВМ и позволяющие не только производить автоматические многоканальные измерения, но и обрабатывать результаты измерений по заданным алгоритмам.
Все существующие средства измерений в зависимости от назначения делятся на рабочие, образцовые и эталонные. Рабочие измерительные средства предназначены для практических измерений и подразделяются на технические и средства повышенной точности (лабораторные). Образцовые измерительные средства служат для поверки рабочих мер, измерительных приборов и преобразователей. Эталонные служат для воспроизведения и хранения единиц физических величин с достижимой наивысшей точностью на данном этапе развития науки и техники.