5. Виды, методы измерений

Виды измерений определяются физическим характером измеряемой величины, требуемой точностью измерения, скоростью изменения измеряемой величины, условиями измерений. С развитием науки и техники увеличивается количество видов и совершенствуются методы измерений.

В зависимости от цели различают измерения: контрольные, диагностические и прогностические, лабораторные и технические, эталонные и поверочные, абсолютные и относительные.

Измерения могут быть: контактные и бесконтактные, одно- и многократные, необходимые и избыточные, статические и динамические, с точным и приблизительным оцениванием погрешности.

По способу получения результата различают виды измерений:

- прямые – искомое значение величины находят экспериментальным сравнением её с единицей измерения (мерой) или отсчётом показаний прибора, отградуированного в установленных единицах (измерение длины линейкой, измерение температуры термометром). Прямые измерения – основа более сложных;

- косвенные – искомое значение величины находят по результатам прямых измерений нескольких величин, связанных с искомой известной зависимостью (измерение плотности тела по измеренным массе и линейным размерам, измерение мощности электрической цепи по измеренным значениям силы тока и напряжения);

- совокупные – искомое значение величины находят решением системы уравнений, составленных по результатам производимых одновременно прямых измерений нескольких одноимённых величин (измерение температурного коэффициента линейного расширения);

- совместные – искомое значение величины находят решением системы уравнений, составленных по результатам производимых одновременно прямых и косвенных измерений нескольких неодноимённых величин (измерение электрического сопротивления проводника при различных фиксированных значениях температуры).

Метод измерения – совокупность правил, определяющих принципы и средства измерения.

Принцип измерения – физическое явление, положенное в основу измерения (измерение температуры по расширению тела).

Стандартные методы прямых измерений:

- непосредственной оценки – значение величины определяют непосредственно по отсчётному устройству измерительного прибора (измерение давления пружинным манометром, силы электрического тока - амперметром);

- сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с помощью гирь);

- дополнения – измеряемую величину дополняют мерой этой же величины, чтобы на измерительный прибор воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению;

- дифференциальный – измеряемую величину определяют как разность между измеряемой и известной величиной, воспроизводимой мерой;

- нулевой – разновидность дифференциального метода, при которой разность между измеряемой величиной и мерой сводится к нулю;

- замещения – разновидность метода сравнения с мерой, в которой измеряемую величину замещают её известной величиной, воспроизводимой мерой (поочередное помещение измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашу весов).

Нестандартные методы измерений:

- противопоставления – метод, при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно действуют на прибор сравнения (измерение массы на равноплечих весах с помещением измеряемой массы и уравновешивающих её гирь на двух чашах);

- совпадения – метод, при котором разность между сравниваемыми величинами измеряют по совпадению отметок шкал или периодических сигналов (штангенциркуль, стробоскоп).