3.3. Методы измерений.

Выбор метода измерений зачастую определяющим образом влияет на погрешность результата, причем влияет не в меньшей мере, чем выбор типа СИ. От выбора метода измерений зависят методические погрешности, в то время как от выбора СИ зависят инструментальные погрешности. Всякий метод измерений реализует какой-либо прием сравнения с мерой единицы ФВ. В зависимости от задачи, при конструировании измерительных приборов, установок, систем или при составлении установки из готовых приборов для выполнения косвенных измерений применяют один из следующих основных методов.

Нулевой метод измерений - это метод сравнения с мерой, в котором результирующей эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Например, при измерении частоты методом нулевых биений доводят до нуля разностную частоту измеряемого напряжения с известной частотой другого генератора, который принимается за меру рабочий эталон частоты.

Метод замещения - это метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Классический пример - это взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашу весов. В этом примере замещение осуществляется вручную. Другой пример - измерение мощности радиосигнала путем сравнения энергии радиосигнала и энергии постоянного тока или тока промышленной частоты, преобразованных в тепло. При этом замещение может осуществляться автоматически, при помощи специальной системы автоматического регулирования.

Дифференциальный метод - это метод, в котором измеряемая величина сравнивается с однородной (одноименной) вёличиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, при котором измеряется разность между этими двумя значениями. Например, измерение частоты сигнала при помощи гетеродинного частотомера, когда образуется разность между измеряемой частотой и частотой гармоник кварцевого генератора, выступающего в роли меры частоты, а затем измеряется разностная частота при помощи электронносчетного частотомера.

Перечисленные методы используются в большинстве радиоизмерительных приборов для того, чтобы образовать наблюдаемый человеком (или автоматической системой) сигнал, пропорциональный измеряемой величине. Если такой сигнал образован и показания прибора выражаются на аналоговом устройстве или в цифровом виде непосредственно в значения измеряемой величины, то говорят, что применяется метод непосредственной оценки, то есть значение измеряемой величины определяется непосредственно по отсчетному устройству прибора. Например, измерение напряжения вольтметром, шкала которого отградуирована в Вольтах. Метод непосредственной оценки - это по существу прямое измерение.

Не следует отождествлять понятия метод измерения и методика измерения. Под методикой измерения понимают установленную совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение необходимых результатов измерений в соответствии с данным методом. Методика регламентируется обычно нормативно-техническим документом и включает:

• формулировку метода измерений;

• требования по выбору средств измерений;

• процедуры (алгоритмы, действия оператора) при подготовке к работе и при проведении измерений;

• способы обработки результатов измерений;

• способы выражения погрешностей;

• требования к условиям измерений.