5.1. Основные понятия. Виды и методы измерений

Измерение – познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем эксперимента измеряемой физической величины с некоторым ее значением, принятым за единицу.

В зависимости от способа получения результата, измерения делятся на прямые и косвенные.

Прямые измерения – искомое значение физической величины определяют непосредственно по показанию прибора, например измерение тока амперметром.

Косвенные измерения – искомое значение физической величины находят на основании известной функциональной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений, например измерение сопротивления электрической цепи при измерении напряжения вольтметром и тока амперметром.

В зависимости от способа применения приборов и мер различают метод непосредственной оценки; метод сравнения и дифференциальный метод.

При методе непосредственной оценки значение измеряемой величины определяется по показаниям отсчетного устройства измерительного прибора прямого действия (например, амперметр и др).

При методе сравнения измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. При измерении этим методом значение образцовой величины регулируется до равенства со значением измеряемой величины, которое фиксируется измерительным прибором. Прибор должен быть высокой чувствительности, он называется нулевым прибором или нуль-индикатором. Важнейшие среди методов сравнения – мостовые и компенсационные.

Самая большая точность достигается при дифференциальном методе измерений. В этом методе измеряемая величина уравновешивается известной величиной не до полного равновесия, а путём прямого отсчета измеряется разность измеряемой величины и известной. Дифференциальный метод применяется для сравнения двух, мало отличающихся величин.

Средства электрических измерений – это технические средства, используемые при электрических измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики (рис. 44).

Рис. 44

Меры предназначены для воспроизведения физической величины заданного значения (эталоны, образцовые меры, рабочие меры).

Электроизмерительные приборы служат для выработки сигналов измерительной информации в доступной для восприятия форме (амперметры, вольтметры, ваттметры и т. д.).

Измерительные преобразователи предназначены для выработки сигнала измерительной информации, передачи его, дальнейшего преобразования, обработки и хранения. Существуют преобразователи электрической величины в электрическую (например: шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы) и неэлектрической величины в электрическую (термопары, терморезисторы, тензорезисторы и т. д.).

Электроизмерительная установка – это совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, служащих для выработки сигналов измерительной информации, расположенных в одном месте.

Измерительные информационные системы (ИИС) – совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации от ряда источников в форме, удобной для обработки, передачи и использования в автоматических системах управления.