Вопрос №9 Методы измерений

Вопросами теории измерений, средствами обеспечения их единства и способами достижения необходимой точности занимается наука м е т р о - логия. Метрология определяет измерение как познавательный процесс, за- ключающийся в нахождении соотношения между измеряемой величиной и другой величиной, условно принятой за единицу измерения. Так, если k – измеряемая величина, а – единица измерения, а m – числовое значение измеряемой величины в принятой единице, то k = ma. (2.1) Это уравнение является основным уравнением измерения. Правая часть равенства (2.1) представляет собой результат измерения. Результат всякого измерения является именованным числом и состоит из единицы измерений, имеющей название, и числа m, показывающего, сколько раз данная единица содержится в измеряемой величине. В теории измерений различают прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения. Прямые измерения, характеризуемые равенством (2.1), заключаются в непосредственном сравнении измеряемой величины с единицей измерения при помощи меры или измерительного прибора со шкалой, выраженной в этих единицах. Большую часть физических величин определяют не путем непосредственных измерений, а с помощью вычислений, пользуясь из- вестными функциональными зависимостями. Измерения, при которых искомую измеряемую величину определяют вычислениями по результатам прямых измерений, связанных с искомой величиной известной функциональной зависимостью, называют косвенны- ми измерениями. При этом значение измеряемой величины определяют по формуле Q = f(A,B,C, …,), (2.2) где A, B, C – значения величин, полученные при прямых измерениях. Приме- рами косвенных измерений могут служить: определение объема тела по пря- мым измерениям его геометрических размеров, расхода вещества, протекаю- щего в трубопроводе, по перепаду давлений на дроссельном устройстве и т.п. Косвенные измерения представляют самый многочисленный ряд измерений. 23 Совокупными измерениями называют такие, при которых искомые значения величин находят с помощью системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин. Совместными измерениями называются производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости между ними. Измерение определяется принципом и методом. Под принципом измерений подразумевают совокупность физиче- ских явлений, на которых основаны измерения. Например, измерение тем- пературы с использованием термоэлектрического эффекта. Методом измерения называют совокупность приемов и средств из- мерения. В современной теории измерений различают следующие основ- ные методы, принципиально отличные друг от друга. Метод непосредственной оценки предусматривает определение иско- мой величины по отсчетному устройству измерительного прибора. Метод сравнения основан на сравнении измеряемого значения вели- чины со значением величины, воспроизводимой мерой1. Разновидностями метода сравнения являются методы: дифференциальный, нулевой, заме- щения и совпадений. Дифференциальный метод заключается в таком сравнении с мерой, при котором на измерительный прибор воздействует разность между изме- ряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Нулевой метод заключается в таком сравнении с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения дово- дится до нуля. Метод замещения основан на сравнении с мерой, когда измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Метод совпадений также основан на сравнении с мерой, причем раз- ность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических отме- ток.