Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований
Все средства измерения, используемые в экспериментах, должны быть метрологически аттестованы и проверены.
Результаты измерений должны представляться в системе СИ.
По методу проведения измерения делятся:
прямые измерения: искомую величину определяют непосредственно из опыта;
косвенные измерения: искомую величину устанавливают функционально от других величин, определенных прямыми измерениями.
Абсолютное измерение– прямое измерение в единицах измеряемой величины.
Относительное измерение – отношение измеряемой величины к одноименной величине, играющей роль единицы измерения (результаты выражаются в %).
Совокупные измерения:одновременно измеряются несколько одноименных величин, а искомую величину находят из решения системы уравнений.
Совместные измерения – одновременно измеряются несколько неодноименных величин для нахождения зависимости между ними.Например, вольт-амперная характеристика, амплитудно-частотная характеристика.
Метод непосредственной оценки– определение значения величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия(например, измерение массы на циферблатных весах).
Метод сравнения с мерой– измеряемую величину уравновешивают с мерой (весы с гирями).
Метод противопоставления – осуществляется сравнение с мерой.
Дифференциальный метод: на измерительный прибор воздействует разность измеряемой и известной величины, воспроизводимой мерой.
Нулевой метод: результирующий эффект воздействия величины на прибор доводят до нуля средствами измерительного прибора (например, измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием).
Метод замещения:измеренную величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой.
Метод совпадений: разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряется с использованием совпадения отметок шкал или периодических сигналов.
Балансный метод– достигается баланс за счет некоторого эталонного устройства.
Характеристики средств измерений
Средство измерения – совокупность технических средств, имеющих нормированные погрешности, которые дают необходимую информацию для экспериментатора.
Основные характеристики приборов:
Величина погрешности.
Погрешности бывают:
абсолютные – разность между измеренным и действиельным значениями:
,
(3)
где
- показания прибора;
-
действительное значение измеренной
величины.
относительные – разность между измеренным и действительным значениями, отнесенная к действительному значению и умноженная на 100%:
(4)
Погрешности возникают вследствие недоброкачественных материалов, комплектующих изделий, применяемых для изготовления приборов, плохого качества изготовления приборов, неудовлетворительной эксплуатации.
Диапазон измерений – пределы измерения прибором измеряемой величины. Если шкала измерений изменяется от 0 до N, то в характеристике на прибор диапазон указывают в пределах 0…N.
Порог чувствительности – показывает, на сколько должна измениться измеряемая величина, чтобы прибор зафиксировал это изменением своих показаний на 1 единицу.
Класс точности – обобщенная характеристика, определяемая пределами основной и дополнительных допускаемых погрешностей, влияющих на точность (чем выше класс, тем точнее прибор).
Стабильность показаний – постоянство показаний измеряемой величины при различных внешних воздействиях.