Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Л.2 Шкалы. Виды и методы измерений..doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
13.11.2019
Размер:
94.72 Кб
Скачать

3. По условиям, определяющим точность результата:

3.1. Измерения с максимально возможной точностью. Это прежде всего эталонные измерения, связанные с максимально возможной точность воспроизведения установленных единиц ФВ, измерения значений физических констант.

3.2. Контрольно-поверочные измерения – погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать заданное значение. К ним относятся измерения, выполняемые лабораториями государственного надзора и заводскими измерительными лабораториями.

3.3. Технические измерения – погрешность результата которых определяется характеристикой средств измерения. Примерами могут служить измерения, выполняемые в процессе производства на предприятиях.

4. По способу выражения результатов измерений различают:

4.1. Абсолютные измерения – основанные на прямых измерениях величины или использовании значений физических констант, например, измерение значение длины штангенциркулем или микрометром, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения.

4.2. При относительных измерениях величину сравнивают с одноименной, играющей роль единицы, например, измерение относительной влажности воздуха.

5. По количеству измерительной информации измерения бывают:

5.1. Однократные – это одно измерение одной измеряемой величины. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями.

5.2. Многократные измерения – измерение каждой ФВ более чем один раз.

Методы измерений

Измерения классифицируют также по методам измерения, которые призваны повысить точность и достоверность полученных результатов.

Любое сложное или простое измерение основано на определенном принципе, т.е. на совокупности физических законов, закономерностей и явлений, используемых при измерении.

Таким образом, принцип измерения показывает на основе использования какого физического закона, закономерности или явления осуществляется преобразование входной ФВ в результат измерения, т.е. получается искомое значение измеряемой величины. Такие преобразования в ходе измерений необходимы очень часто, т.к. во многих случаях непосредственно измерение величин затруднительно, громоздко, а в ряде случаев и невозможно.

Так, например, измерения температуры могут быть осуществлены с помощью использования эффекта объемного теплового расширения тел; измерения массы взвешиванием, т.е. измерением силы тяжести, пропорциональной массе.

Под методами измерения подразумевается совокупность приемов, принципов и средств измерения.

Можно выделить следующие методы измерений.

1. По способу получения значений измеряемых величин: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

1.1.. Метод непосредственной оценки заключается в определении значения измеряемой величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия, отградуированного в единицах измеряемой величины. Это наиболее распространенный метод измерения, его реализуют большинство средств измерений, например, измерение напряжения электромеханическим вольтметром.

2.2. Методы сравнения с мерой, или методы сравнения, заключаются в сравнении измеряемой величины с величиной, воспроизведенной мерой. Следовательно, отличительной особенностью этих методов является непосредственное участие мер в процессе измерения. К методам сравнения относятся дифференциальный,, нулевой, замещения и совпадений.

а) Дифференциальный метод заключается в сравнении с мерой, при котором на измерительный прибор воздействует разность между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Т.о. измеряемая величина сравнивается с мерой и о значении величины Х судят по измеряемой прибором разности ΔХ=Х-ХМ и по известной величине ХМ, воспроизводимой мерой. Следовательно, Х= ΔХ+ХМ. Примером является измерение массы на весах (рис. 1. а).

Рис. 1. Методы сравнения с мерой

При дифференциальном методе не производится полного уравновешивания измеряемой величины. Сочетая в себе часть признаков метода непосредственной оценки, дифференциальный метод может дать весьма точный результат измерений, если измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, мало отличаются друг от друга. Например, если разность этих двух величин составляет 1% и измеряется с погрешностью 1 %, то тем самым погрешность измерений искомой величины уменьшается до 0,01 %, если не учитывать погрешность меры.

б) Нулевой (компенсационный) метод является разновидностью дифференциального метода и заключается в сравнении с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводится до нуля. Это контролируется специальным измерительным прибором высокой точности – нуль-индикатором. В данном случае значение измеряемой величины равно значению, которое воспроизводит мера. Высокая чувствительность нуль-индикатора, а также выполнение меры с высокой точностью позволяют получить малую погрешность измерения. Пример нулевого метода – взвешивание на весах, когда на одном плече находится взвешиваемый груз, а на другом – набор эталонных грузов (рис. 1.1, б). Другой пример – измерение сопротивления с помощью уравновешенного моста.

в) метод замещения – в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Например, взвешивание на пружинных весах в два приема. Вначале на чашу весов помещают взвешиваемую массу и отмечают положение указателя весов, затем измеряемую массу замещают массой гирь, подбирая их таким образом, чтобы указатель весов устанавливался в том же положении, что и в первом случае.

г) в методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал. Например, совпадение основной и нониусной отметок шкал в штангенприборах для измерения линейных размеров.

2. В зависимости от измерительных средств, используемых в процессе измерения, различают:

1. Инструментальный метод, основанный на использовании специальных технических средств.

2. Экспертный метод основан на использовании данных нескольких специалистов. Широко применяется в квалиметрии, спорте, искусстве, медицине.

3. Эвристические методы оценки основаны на интуиции.

4. Органолептические методы оценки основаны на использовании органов чувств человека.

9