Виды и методы измерений

Измерение – это совокупность операций по применению системы измерений для получения значения измеряемой ФВ.

Виды измерений классифицируются по следующим признакам:

- характеристике точности – равноточные, (равнорассеянные) – это ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ в одних и тех же условиях; неравноточные, (неравнорассеянные) – это ряд измерений какой-либо величины, выполненных различными по точности СИ и/или в разных условиях;

- числу измерений – однократные – это измерение выполненное один раз; многократные измерения – это измерения одного и того же размера ФВ, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом наблюдений, то есть состоящих из ряда однократных измерений;

- отношению к изменению измеряемой величины – статические, динамические;

- метрологическому назначению – метрологические, технические;

- выражению результата измерений – абсолютные, относительные;

- по общим приёмам получения результатов измерений – прямые, косвенные, совместные, совокупные.

Прямое измерение – это измерение ФВ, проводимое прямым методом, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно из опытных данных. Прямое измерение производится путём экспериментального сравнения измеряемой ФВ с мерой этой величины или путём отсчёта показаний СИ по шкале или цифровому прибору.

Уравнение прямого измерения имеет следующий вид:

Q = q [Q].

Косвенное измерение - это измерение, проводимое косвенным методом, при котором искомое значение ФВ находят на основании результата прямого измерения другой ФВ, функционально связанной с искомой величиной известной зависимостью между этой ФВ и величиной, получаемой прямым измерением.

Уравнение косвенного измерения имеет следующий вид:

Y = F (x, x, …); Y = F(x),

где F – известная функция;

n – число прямо измеренных ФВ;

x, x, … х - значения прямо измеренных ФВ.

Совокупные измерения – одновременно проводимые измерения нескольких одноимённых величин, при которых искомые значения величин определяют путём решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин.

Совместные измерения – это одновременно проводимые измерения двух или нескольких не одноимённых ФВ для определения зависимости между ними.

Значение ФВ определяется с помощью СИ конкретным методом. Под методом измерения понимается совокупность приёмов использования принципов и СИ. Различают следующие методы измерения:

- метод непосредственной оценки – это метод, в котором значение величины определяют непосредственно по отсчётному устройству СИ;

- метод сравнения с мерой – это метод измерения, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой;

- метод противопоставления – это метод сравнения с мерой, в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами;

- дифференциальный метод – это метод сравнения с мерой, в котором на СИ воздействует разность измеряемой и известной величины, воспроизводимая мерой;

- нулевой метод – это метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля;

- метод замещения – это метод измерения, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимая мерой;

- метод совпадений – это метод сравнения с мерой, в котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимая мерой, измеряют, используя совпадение от меток шкал или периодических сигналов.

При измерении линейных величин независимо от рассмотренных методов различают контактный и бесконтактный методы измерений.

В зависимости от измерительных средств, используемых в процессе измерения, различают инструментальный, экспертный, эвристический и органолептический методы измерений.

Инструментальный метод основан на использовании специальных технических средств, в том числе автоматизированных и автоматических.

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

Эвристические методы оценки основаны на интуиции. Широко используется способ по парного сопоставления, когда измеряемые величины сначала сравниваются между собой попарно, а затем производится ранжирование на основании результатов этого сравнения.

Органолептические методы оценки основаны на использовании органов чувств человека (осязания, обоняния, зрения, слуха, вкуса). Часто используются измерения на основе впечатления.

На основании результатов измерения может быть получена оценка истинного значения ФВ (его среднее значение) и диапазон, внутри которого искомое значение находится с принятой доверительной вероятностью.

Чтобы определить диапазон (доверительный интервал)изменения среднего значения измеряемой ФВ необходимо знать закон её распределения и закон распределения погрешности результатов измерений. В метрологической практике обычно используют следующие законы распределения результатов измерений и их погрешностей: нормальный, равномерный, по треугольнику и трапециевидный.

Обработка результатов измерений производится в соответствии со стандартами. Например, для прямых наблюдений обработка ведётся по ГОСТ 8.207 – 80 ГСИ «Прямые измерения с многократными наблюдениями».

Дата добавления: 2014-01-06