Прямые и косвенные измерений

В прямых измерениях, если точно следовать их определению, должен использоваться комплекс методов средств измерения (первичный и вторичный преобразователи, показывающий прибор и т.д.), который объединен единым набором метрологических характеристик и на выходе которого имеется сигнал, пропорциональный измеряемой физической величине. В системе ГСП это набор агрегатированных средств измерения. В простейшем случае - измерительный прибор (аттестованный вольтметр, штангенциркуль, мембранный стрелочный манометр, самопишущий мост или потенциометр и т.п.).

В современных системах, особенно микропроцессорных, экономически и технически часто более оправданным оказывается другой подход, при котором разнородные датчики физических величин объединяются единой системой сбора и обработки измерительной информации. В такой схеме датчики, измерительные преобразователи, микропроцессорные устройства и каналы передачи данных имеют свои метрологические характеристики, но их совместная метрологическая характеристика (т.е. передаточная функция измерительной системы в целом) оказывается не нормированной. По форме такие измерения являются простыми, но по сути они будут косвенными, поскольку вносимые на разных этапах преобразования измерительной информации погрешности являются независимыми и не имеют общей метрологической характеристики. Отсюда вытекает, что соответствующие коэффициенты передачи должны рассматриваться как независимые переменные при косвенных измерениях.

• Погрешность прямых измерений в сложных измерительных системах должна определяться с учетом погрешности, вносимой на всех этапах преобразования измерительной информации и рассчитываться как погрешность косвенных измерений.

Однократные и многократные измерения в технике.

В чистом виде измерения могут быть разделены на однократные и многократные в метрологических работах и при проведении научных исследований. В технике все измеряемые величины непрерывно изменяются во времени, измерительная информация также непрерывно передается в систему управления объектом. В результате возможность повторных измерений практически отсутствует. Поэтому в большинстве случаев, а в аналоговых системах практически всегда, технические измерения в метрологическом смысле являются однократными.

Поскольку при однократных измерениях отсутствует возможность статистической обработки информации, то они возможны лишь при выполнении определенных условий

• Имеется предварительная информации об объекте, объем и качество которой достоверно доказывают невозможность выхода параметров объекта и внешней среды за заранее установленные пределы.

• Метод измерения известен, изучен на объекте, а его погрешности либо заранее устранены, либо их величина имеет достоверную оценку.

• Используются исправные средства измерений с известными и нормированными метрологическими характеристиками, соответствующими параметрам объекта и условиям внешней среды.

Вместе с тем во многих микропроцессорных средствах измерений используется высокая скорость получения измерительной информации (частоты оцифровки сигнала), которая значительно превышает скорость изменения характеристик объекта измерений. В этом случае всегда имеется возможность использовать различные способы цифровой обработки – усреднение, сглаживание, частотную фильтрацию и т.п. при сохранении достаточно высокого быстродействия средства измерений. Все эти способы эквивалентны методам статистической обработки, применяемым при обработке результатов многократных измерений. Следовательно, по форме измерения могут быть отнесены к простым, но сути будут являться многократными.

Многократные измерения в их метрологическом понимании используются в технике при анализе больших массивов информации, полученных ранее в процессе мониторинга технологических процессов (например, системы типа САРТИН). В этих случаях для получения достоверных результатов и корректных выводов может быть использован весь арсенал метрологических средств статистической обработки измерительной информации.