1.1.3. Виды и методы измерений

Получать значения ФВ (результаты измерений) можно различ­ными способами. В практике электрических измерений применя­ются разнообразные виды и методы измерений. Существуют сле­дующие виды измерений: прямые, косвенные, совокупные и совместные. Наиболее распространены прямые и косвенные из­мерения.

Прямые измерения – измерения, при которых искомое значе­ние измеряемой величины находят непосредственно из опытных данных. Пример прямого измерения – измерение действующего значения напряжения электрической сети с помощью цифрового мультиметра. Косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение вели­чины находят на основании известной функциональной зависимости между этой величиной и исходными величи­нами, оцениваемыми прямыми изме­рениями. Пример косвенного измере­ния – измерение мощности Р на ак­тивной нагрузке R с помощью ампер­метра и вольтметра: Р =UI, где U – напряжение на нагрузке R, измеренное вольтметром; I – ток в нагрузке, измеренный амперметром.

Совокупность приемов использова­ния физических принципов и средств измерений называют ме­тодом измерений. Различают метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой (рис. 1.3).

Рис.1.3. Методы измерений

В методе непосредственной оценки значение измеряемой величи­ны определяется прямо (непосредственно) по отсчетному устрой­ству измерительного прибора. Например, измерение температуры цифровым термометром.

Метод сравнения с мерой основан на сравнении измеряемой ве­личины с мерой. Процедура сравнения может быть выполнена по-разному. Это может быть одновременное или разновременное сравнение величины с мерой (см. рис. 1.3). В свою очередь, метод одновременного сравнения подразделяется на дифференциаль­ный и нулевой.

В дифференциальном методе измеритель (например, вольтметр V) оценивает разность между измеряемой величиной ЭДС Е_х и известной величиной Е₀, воспроизводимой мерой.

В нулевом методе разница между измеряемой Е_х и известной Е₀ величинами доводится до нуля с помощью изменения известной величины Е₀.

Факт достижения равенства Е_х = Е₀ определяется показаниями нулевого индикатора (НИ). Типичный пример реализации нуле­вого метода – измерение сопротивления уравновешиваемым мос­том постоянного тока.

В методе разновременного сравнения сравнение измеряемой ве­личиной Е_х и изменяемой известной Е₀ происходит в режиме по­очередного измерения. Если показания измерителя (например, вольтметра) при измерении величины Е_х равны V₁ то, подклю­чив известную Е₀ и изменяя ее значение до достижения равенства результатов второго и первого измерений (V₂ = V_x), получим равенство Е_х = Е₀.

1.2. Единство измерений

Под единством измерений понимают такое состояние измере­ний, при котором их результаты выражены в узаконенных едини­цах и погрешности результатов измерений известны с известной или заданной вероятностью. Единство измерений позволяет сопо­ставлять результаты измерений, выполненные в разных местах, в разное время, разными специалистами, с помощью разных средств измерений. Единство измерений обеспечивается использованием общепринятой системы единиц физических величин, стандарти­зацией, метрологическим обеспечением, эталонами и образцовы­ми средствами измерений, соответствующей нормативно-техни­ческой документацией.