Прямі, посередні, сукупні та сумісні

Прямими називаються такі вимірювання, за яких значення вимірюваної величини визначається безпосередньо за експериментальними даними (вимірювання довжини метром, вимірювання температури термометром, тиску – манометром та ін.). Прямі вимірювання найпростіші і найпоширеніші у промисловості.

Посередніми називаються такі вимірювання, за яких значення вимірюваної величини визначається за допомогою відомих математичних залежностей між цією величиною і величиною, яка визначається прямими вимірюваннями. Наприклад: визначення об’єму рідини у циліндричній посудині за висотою рідини в ній та площею дна S: V = Sh; вимірювання потужності Р за результатами прямих вимірювань напруги U і струму I, пов’язаних з потужністю рівнянням P = U∙I.

Сукупними називаютьсяпроведені одночасно вимірювання декількох однойменних величин, при яких шуканні значення величин знаходять рішенням системи рівнянь, одержуваних при прямих вимірюваннях різних сполучень цих величин (наприклад, визначення температурного коефіцієнта лінійного розширення).

При сумісних вимірюваннях одночасно вимірюють дві або декілька різнойменних величин для виявлення залежності між ними. Як правило, результати таких вимірювань використовуються у наукових дослідженнях.

Для чого ми зупинилися на перерахованих характеристиках вимірів? Ми не будемо заглиблюватися в деталі кожного способу, детально розбиратися в характеристиках, але загальне уявлення про це фахівець, особливо в галузі зв'язку, телекомунікацій повинен мати. При подальшому ознайомленні з предметом будуть зрозумілішими ті завдання, які ставляться при вимірах, і які здаються занадто незрозумілими. Тепер вам буде ясніше, що вимір - це не завжди звичайне підключення приладу до клем пристрою, іноді для цього потрібна серйозна підготовка. У зв'язку з цим ще один штрих щодо точності вимірювань.

За точністю вимірювання числових значень вимірюваної величини вимірювання поділяються на три групи.

1. Вимірювання з максимально можливою точністю відповідно до наявного технічного рівня. Це вимірювання за допомогою еталонів, вони

спрямовані насамперед на відтворення встановлених одиниць фізичних величин або ж фізичних констант. Крім того, такі вимірювання необхідні при наукових дослідженнях високого рівня та розробках сучасних технологій в електроніці, атомної енергетиці тощо.

2. Контрольно-повірочні вимірювання, похибки яких не перевищують деяких наперед заданих значень. До них відносять лабораторні вимірювання фізичних величин за допомогою зразкових і технічних засобів високих класів точності. Такі вимірювання проводяться у метрологічних лабораторіях Держстандарту України та науково-дослідних інститутах.

3. Технічні вимірювання – вимірювання, які проводяться у промисловості і визначаються відносно невисоким класом точності засобів вимірювання.

Принципи і методи вимірювань

Принцип вимірювання - це те явище або ефект, які покладені в основу вимірювань. Це, так би мовити внутрішня кухня процесу, і для споживачів, тобто для нас, це ніякого інтересу не представляє, якщо тільки ми самі не починаємо розробку засобу вимірювальної техніки. Справді, коли ви берете в руки прилад для вимірювання будь-якої фізичної величини, вам зовсім байдуже, чи використовується в ньому ефект Джозефсона для вимірювання напруги, або ефект Доплера для вимірювання швидкості.

Метод - це прийом або сукупність прийомів, що дозволяють порівнювати ФВ, що вимірюється, з її одиницею відповідно до принципу вимірювань.

	Методи вимірювань
Безпосередньої оцінки		Порівняння з мірою
	- протиставлення
	- диференціальний
	- нульовий
	- заміщення
	- збігів

Метод безпосередньої оцінки полягає в визначенні значення фізичної величини по відліковому пристрою вимірювального приладу прямої дії. Наприклад - вимірювання напруги вольтметром. Цей метод є найбільш поширеним, але його точність залежить від точності вимірювального приладу.

Власне кажучи, коли ми говоримо про вибір методу вимірів, це теж певна натяжка. Практично ми використовуємо те, що у нас "під рукою",

якщо, звичайно, прилад підходить з точки зору точності вимірювання. Якщо, скажемо вам необхідно вимірювати потужність, і у вас є ватметр, який влаштовує вас по класу точності, то вам в голову не прийде використовувати якийсь інший метод вимірювання, крім прямого, тобто безпосереднього. Ви не станете вимірювати окремо силу електричного струму, потім напруга, потім обчислювати потужність, а просто візьмете ватметр і вимірюєте величину потужності.

У загальному випадку, про методи вимірювань поняття, звичайно, треба мати. Іноді обставини вас можуть поставити перед вибором.

Метод порівняння з мірою - в цьому випадку вимірювана величина порівнюється з величиною, що відтворюється мірою. Точність вимірювання може бути вищою, ніж точність безпосередньої оцінки. Розрізняють такі різновиди методу порівняння з мірою:

Метод протиставлення, при якому вимірювана і відтворена величини одночасно впливають на прилад порівняння, за допомогою якого встановлюється

співвідношення між величинами. Приклад: вимірювання ваги за допомогою важелів ваг і набору гир.

Диференціальний метод - метод вимірювань, при якому вимірювана величина порівнюється з однорідною величиною, що має певне значення, яке незначно відрізняється від значення вимірюваної величини, і при якому вимірюється різниця між цими двома величинами. Диференціальний метод поєднує в собі частину ознак методу безпосередньої оцінки і частина ознак нульового методу. Він може дати досить точний результат вимірювання, якщо тільки вимірювана величина і мера мало відрізняються один від одного. Наприклад, якщо різниця цих двох величин дорівнює 1% і похибка вимірювання - 1%, то загальна похибка вимірювання шуканої величини зменшується до 0,01%.

Нульовий метод, при якому результуючий ефект дії обох величин на прилад порівняння доводять до нуля, що фіксується високочутливим приладом - нуль-індикатором. Приклад: вимірювання опору резистора за допомогою чотирьохплечівого моста, в якому падіння напруги на резисторі з невідомим опором врівноважується падінням напруги на резисторі відомого опору.

Метод заміщення, при якому відбувається почергове підключення на вхід приладу вимірюваної величини та відомої величини, і за двома показниками приладу оцінюється значення вимірюваної величини, а потім підбором відомої величини домагаються, щоб обидва свідчення співпали. При цьому методі може бути досягнута висока точність вимірювань при високій точності міри відомої величини і високої чутливості приладу.

Приклад: точне вимірювання малої напруги за допомогою високочутливого гальванометра, до якого спочатку підключають джерело невідомої напруги і визначають відхилення покажчика, а потім за допомогою регульованого джерела відомої напруги домагаються того ж відхилення покажчика. При цьому відома напруга рівна невідомої.

Метод збігів, при якому вимірюють різницю між вимірюваною величиною і величиною, що відтворюється мірою, використовуючи збіг оцінок шкал або періодичних сигналів. Приклад: вимірювання частоти обертання деталі за допомогою миготливої лампи стробоскопа: спостерігаючи положення мітки на деталі, що обертається, в моменти спалахів лампи, за відомою частотою спалахів і зміщення мітки визначають частоту обертання деталі.

Дата добавления: 2014-01-07