Классификация измерений

Измерение ФВ – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу ФВ, заключающихся в сравнении измеряемой величины с единицей.

Цель измерения – получение значения этой величины в форме, наиболее удобной для пользования. Так, в простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщины и пр.). с помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, информация о котором преобразуется в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора.

Измерения могут быть классифицированы следующим образом:

1. по способу получения информации:

- прямые: искомое значение определяется непосредственным сравнением

с мерой (измерение массы на весах, длины детали микрометром).

- косвенные: искомое значение определяется по результатам прямых измерений других величин, связанных с искомой зависимостью (мощность тока как результат измерения силы тока и напряжения);

2) по характеру изменения измеряемой величины в процессе измерения:

- статические: измерение неизменной во времени ФВ (измерение размеров земельного участка);

- динамические: измерение изменяющейся по размеру ФВ (измерение переменного напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета);

3) по числу измерений и ряду измерений:

- однократные;

- многократные;

4) по выражению результата измерений:

- абсолютные: измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант;

-относительные: измерения отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы;

5) по характеристике точности:

- равноточные: ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений и в одних и тех же условиях;

- неравноточные: ряд измерений какой-либо величины, выполненных несколькими различными по точности средствами и (или) в нескольких разных условиях.

Понятие о методах измерений

Метод измерений – совокупность использованных приемов (способов) сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с выбранным принципом измерений. Исходя из этого, все методы делятся на 2 вида:

• методы непосредственной оценки;

• методы сравнения.

Метод непосредственной оценки позволяет определить значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего средства измерений (амперметр, вольтметр, термометр). Мера, отражающая единицу измерения (дольные, кратные ее части), в измерении не участвует. Ее роль играет в показывающем средстве измерений шкала, проградуированная при ее производстве с помощью точных средств измерений.

Метод сравнения предусматривает измеряемую величину сравнивать с величиной, воспроизводимой мерой. Методы сравнения обычно реализуются различными путями.

1. дифференциальный метод измерений – метод измерений, при котром измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, воспроизводимое мерой.

2. нулевой метод измерения является частным случаем дифференциального и заключается в том, что результаты воздействия на средство измерений измеряемой величины (меры) взаимно уравновешиваются до нулевого показания.

3. метод измерений замещением заключается в том, что измеряемая величина замещается мерой с известным значением величины (например, измерение емкости конденсатора, включенного в колебательный контур).

4. метод совпадений заключается в том, что разность между измеряемой величиной и известной величиной (мерой) измеряют, используя совпадения отметок шкал.

5. нетрадиционные методы измерения применяются в случаях, когда приходится использовать уникальные наблюдения за неизвестной величиной, которая «существует» до некоторого времени только в теоретических предположениях. Такие методы чаще всего соответствуют физико-химическим исследованиям со скороточными процессами реакций (явлений).

^{Методы измерений по другой классификации делятся на:}

• ^{прямые;}

• ^{косвенные.}

^{При прямых изме­рениях значение измеряемой величины находят непосредственно из опыт­ных данных. Большинство измерительных средств основано на прямых измерениях, например измерение температуры термометром, диаметра вала штангенциркулем, толщины тонкой фольги на оптиметре в диапазоне показаний шкалы и т.п. При косвенных измерениях искомое значение величины находят вычислением по известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, например измерение среднего диаметра резьбы методом трех проволочек.}

^{В машиностроении при прямых измерениях в большинстве случаев измеряют отклонения длин и углов от номинального значения или от рабочей меры прибором сравнения, в качестве которого, используют инди­каторные головки, оптиметры, индуктивные преобразователи и т. п. Метод измерений, основанный на использовании рабочей меры и измерительного прибора сравнения, называется методом сравнения. Размер в этом случае определяют суммированием размера рабочей меры и показания прибора сравнения. Метод измерения может быть контактным, если он осуще­ствляется при непосредственном контакте детали с измерительным нако­нечником прибора, и бесконтактным, если механический контакт отсут­ствует (оптические, пневматические и другие измерения).}

^{В зависимости от использованных физических принципов измерения существуют механические, электрические, пневматические, оптические, фотоэлектрические и другие приборы.}