Види вимірювань

Розрізняють два основні види вимірювань: прямі і непрямі.

Пряме вимірювання – це вимірювання однієї величини, значення якої знаходять безпо­середньо (за показами відповідного засобу вимірювань, наприклад, вимірювання довжи­ни лінійкою, напруги –вольтметром тощо).

Непряме вимірювання –це вимірювання, під час якого значення однієї чи декількох ви­мірюваних величин знаходять після обчислення за відомими залежностями їх від декількох величин аргументів, що вимірюються прямо. Непрямі вимірювання можуть бути опосередкованими, сукупними або сумісними.

При опосередкованому вимірюванні значення однієї величини визначають за результатами прямих вимірювань інших величин, з якими вимірювана величина пов’я­зана явною функціональною залежністю. Наприклад, значення електричного опору знаходять за результатами прямих вимірювань напруги вольтметром та сили струму амперметром. Опосередковані вимірювання виконують тоді, коли значення величин неможливо або складно виміряти прямо, або ж коли опосередковані вимірю­вання забезпечують вищу точність, ніж прямі.

Сукупними називають непрямі вимірювання, під час яких значення декількох одночасно вимірюваних однорідних величин отримують розв’язанням рівнянь, що пов’язують різні сполучення цих величин, які вимірюються прямо або опосередковано.

Сумісними називають непрямі вимірювання, під час яких значення декількох одночасно вимірюваних різнорідних величин отримують розв’язанням рівнянь, які пов’язують їх з іншими величинами, що вимірюються прямо або опосередковано.

Методи вимірювань. Під методом вимірювань розуміють сукупність способів ви­користання засобів вимірювальної техніки та принципу вимірювань для створення вимі­рювальної інформації. Принципом вимірювання називають сукупність явищ, на яких базується вимірювання, наприклад, вимірювання температури з використанням термо­електричного ефекту.

Послідовність вимірювальних операцій, що забезпечує вимірювання згідно з обра­ним методом, називають процедурою вимірювань. Сукупність процедур і правил, ви­конання яких забезпечує одержання результатів з потрібною точністю, називають мето­дикою виконання вимірювання.

Класифікуючи методи вимірювань, професор А.Д. Нестеренко поділяє їх на мето­ди одночасногота різночасного порівняння. Методи різночасного порівняння часто нази­вають методами безпосереднього оцінювання на тій підставі, що вони ґрунтуються на використанні вимірювальних приладів із заздалегідь проградуйованими в одиницях ви­мірюваної величини шкалами. До методів безпосереднього оцінювання належать прямі вимірювання, за винятком методів, які базуються на безпосередньому порівнянні розміру вимірюваної величини з розміром величини, що відтворюється мірою (вимірювання довжини за допомогою лінійки з поділками).

Методи, що базуються на одночасному порівнянні, об’єднані загальною назвою ме­тодів порівняння. До них, згідно з ДСТУ 2681-94, належать: метод зіставлення, метод збігу, метод зрівноваження з регульованою мірою та диференційний метод.

Сутність методу зіставлення полягає в прямому вимірюванні з одноразовим порів­нянням вимірюваної величини зі всіма вихідними величинами багатозначної нерегульованої міри, наприклад, вимірювання довжини лінійкою з поділками або вимірювання інтервалу часу годинником.

Метод збігу (метод ноніуса) – це метод прямого вимірювання з одноразовим по­рівнянням вихідних величин двох багатозначних нерегульованих мір з різними за зна­ченням ступенями, нульові позначки яких зсунуті між собою на вимірювану величину. Прикладом такого методу вимірювань може бути вимірювання лінійного розміру (діаметра) за допомогою штангенциркуля з ноніусом. Основна шкала проградуйована в міліметрах, а шкала ноніуса має 10 поділок по 1,8 мм. Тому порядковий номер поділки ноніуса, що збігається з будь-якою поділкою основної шкали, дає число десятих часток міліметра.

Метод подвійного збігу – це метод прямого вимірювання з одноразовим порівнянням двох квантованих фізичних величин –

вимі­рюваної та відтворюваної – з багато­значною нерегульованою мірою, на­приклад, вимірювання інтервалу часу з використанням послідовності періодичних імпульсів з відомим значенням їх періоду.

Метод зрівноваження з регульованою мірою (нульовий метод) – це метод прямого вимірювання з багаторазовим порівнянням вимірюва­ної величини та величини, що відтворюється регульованою мірою, до їх повного зрівноваження, як, наприклад, вимірювання електричної напруги компенсатором.

Сутність диференційного, або різницевого методу полягає у вимірюванні, при якому невелика різниця між вимірюваною величиною та вихідною величиною одноканальної міри вимірюється відповідним засобом вимірювань.

Особливо цікавим з погляду досягнення високої точності вимірювань є метод заміщення. Це метод непрямого вимірювання з багаторазовим порівнянням до повного зрівноваження вихідних величин вимірювального засобу при почерговій дії на його вході вимірюваної величини та регульованої міри. Іншими словами, сутність цього методу полягає в порівнянні вимірюваної величини з мірою шляхом заміщення цієї вимірюваної величини відомою величиною, відтворюваною мірою. При цьому методі передбачається запам’ятовування ефекту дії на засіб вимірювань вимірюваної величини (тобто запам’ятовування значення вихідної величини вимірювального засобу), що потім віднов­люється при заміщенні вимірюваної величини регульованою багатозначною мірою.

Прикладом може бути вимірювання за допомогою порівняно неточного моста з вико­ристанням як заміщуючого засобу (міри) зразкового магазина опорів. Метод заміщення в цьому випадку дозволяє майже повністю виключити похибку моста з результату вимі­рювань.

Дата добавления: 2014-11-29