Види вимірів

Виміри розрізняють по способу одержання інформації, по характеру зміни вимірюваної величини в процесі вимірів, по кількості вимірювальної інформації щодо основних одиниць.

По способу одержання інформації виміри розділяють на прямі, непрямі, сукупні і загальні.

Прямі виміри - це безпосереднє порівняння фізичної величини з її мірою. Наприклад, при визначенні довжини предмета лінійкою відбувається порівняння шуканої величини (кількісного виразу значення довжини) із мірою, тобто лінійкою.

Непрямі виміри відрізняються від прямих тим, що шукане значення величини встановлюють за результатами прямих вимірів таких величин, які пов'язані із шуканою певною залежністю. Так, якщо вимірювати силу струму амперметром, а напруга вольтметром, то по відомому функціональному взаємозв'язку всіх трьох названих величин можна розрахувати потужність електричного ланцюга.

Сукупні виміри з'єднані з розв'язком системи рівнянь, яка складається за результатами одночасних вимірів декількох однорідних величин. Розв'язок системи рівнянь дає можливість обчислити шукану величину.

Загальні виміри - це вимір двох або більше неоднорідних фізичних величин для визначення залежності між ними.

Сукупні і загальні виміри часто застосовують при вимірах різних параметрів і характеристик у галузі електротехніки.

По характеру зміни вимірюваної величини в процесі вимірювань існують статистичні, динамічні і статичні виміри.

Статистичні виміри пов'язані з визначенням характеристик випадкових процесів, звукових сигналів, рівня шумів і таке інше.

Статичні виміри мають місце тоді, коли вимірювана величина практично постійна.

Динамічні виміри пов'язані з такими величинами, з якими в процесі вимірів відбуваються ті або інші зміни.

Статичні і динамічні виміри в ідеальному виді на практиці зустрічаються рідко.

По кількості вимірювальної інформації розрізняють однократні й багаторазові виміри.

Однократний вимір -- це один вимір однієї величини, тобто число вимірів рівняється числу вимірюваних величин. Практичне застосування такого виду вимірів завжди з’єднано з великими погрішностями, тому слід проводити не менш трьох однократних вимірів і знаходити кінцевий результат як середнє арифметичне значення.

Багаторазові виміри характеризуються підвищеним числом вимірів кількості вимірюваних величин. Звичайно мінімальне число вимірів у цьому випадку більше трьох. Перевага багаторазових вимірів - у значному зниженні впливів випадкових факторів на погрішність виміру.

Щодо основних одиниць виміру їх поділяють на абсолютні і відносні.

Абсолютними вимірами називають такі, при яких використовуються прямий вимір однієї (іноді декількох) основних величин і фізичних констант. Так, у відомій формулі Ейнштейна. маса (кг) - основна фізична величина, яка може бути обмірювана прямим шляхом (зважуванням), а швидкість світла (с) - фізична константа.

Відносні виміри базуються на встановленні стосунків вимірюваної величини з однорідною, що застосовується як одиниця. Звичайно, шукане значення залежить від одиниці вимірів, яки використаються.

З вимірами зв'язані такі поняття як " шкала вимірів", "принцип вимірів", "метод вимірів".

Шкала вимірів — це впорядкована сукупність значень фізичної величини, яка є основою для її виміру. Пояснимо це поняття на прикладі температурних шкал.

У шкалі Цельсия за початок відліку прийнята температура танення льоду, а як основний інтервал (опорна точка) - температура кипіння води. Одна сота частина цього інтервалу є одиницею температури (градус Цельсия). У температурній шкалі Фаренгейта за початок відліку прийнята температура танення суміші льоду і нашатирного спирту (або повареної солі), а за опорну крапку взята нормальна температура тіла здорової людини. За одиницю температури (градус Фаренгейта) прийнято одна дев'яносто шоста частина основного інтервалу. По цій шкалі температура танення льоду рівняється + 32°F, а температура кипіння води + 212°F. Таким чином, якщо по шкалі Цельсия різниця між температурою кипіння води і танення льоду становить 100°С, те по Фаренгейту вона рівняється 180°F. На цьому прикладі ми бачимо роль прийнятої шкали як у кількісному значенні вимірюваної величини, так і в аспекті забезпечення єдності вимірів. У цьому випадку потрібно знаходити відношення розмірів одиниць, щоб можна було зрівняти результати вимірів, тобто t°F/t°C.

У метрологічній практиці відомі кілька різновидів шкал: шкала найменувань, шкала порядку, шкала інтервалів, шкала відносин і таке інше.

Шкала найменувань - це свого роду якісна, а не кількісна шкала, вона не містить нуль і одиниці вимірів. Прикладом може служити атлас кольорів (шкала кольорів). Процес виміру полягає у візуальнім порівнянні пофарбованого предмета зі зразками кольорів (еталонними зразками атласу кольорів). Оскільки кожний колір має чимало варіантів, таке порівняння під силу досвідченому експертові, який володіє не тільки практичним досвідом, але й відповідними особливими характеристиками зорових можливостей.

Шкала порядку характеризує значення вимірюваної величини в балах (шкала землетрусів, сили вітру, твердості фізичних тіл і таке інше).

Шкала інтервалів (різниць) має умовні нульові значення, а інтервали встановлюються за узгодженням. Такими шкалами є шкала часу, шкала довжини.

Шкала відносин має природне нульове значення, а одиниця вимірів встановлюється за узгодженням. Наприклад, шкала маси (звичайно ми говоримо "ваги"), починаючи від нуля, може бути градуйована по різному залежно від необхідної точності зважування. Зрівняєте побутові і аналітичні ваги.

Дата добавления: 2014-01-07