Классификация измерений
Измерение традиционно разделяются по многим классификационным признакам.
1. Наиболее громоздкой является классификация по измеряемой физической величине (в настоящее время насчитывается около 2000 величин).
Здесь группируются области измерений: измерения пространства и времени, механических, акустических, температурных и тепловых, электрических, магнитных, электромагнитных, применяемых в химии, световых, оптических, ионизирующих излучений и ядерной физике.
2. По режиму использования СИ последние делят на статические- с использованием СИ в статическом режиме и динамические- с использованием СИ в динамическом режиме.
3. В соответствии с количеством элементарных измерительных актов выделяют измерения с однократными и многократными наблюдениями(На практике к однократным относятся измерения с числом наблюдений не более 3-х).
4. Если измерения основаны на наблюдении основных величин и использовании значений физических констант, то они называются абсолютными, в противном случае - относительными.
|
|
5. В отношении тщательности оценивания обычно выделяют три категории измерений: с точной апостериорной, приближенной апостериорной и априорной оценкой погрешностей. К первой категории относятся измерения, проводимые при метрологических исследованиях, а также особо ответственные измерения. При этом обработка данных выполняется наиболее точно.
Измерения с априорной оценкой погрешностей, называемые техническими, проводят по стандартизированным методикам. При этом обработка экспериментальных данных бывает минимальной, а погрешность измерения оценивают заранее, в рамках аттестации методики выполнения измерений.
Измерения с приближенной оценкой погрешности по экспериментальным данным включает в себя многие контрольно-поверочные измерения, а также часть измерений по стандартизированным методикам, если один или несколько существенных факторов не удовлетворяют требованиям методики. При этом обработка данных может быть более сложной, чем при технических измерениях, с учетом сведений, о типовых свойствах средств измерений и приближенных оценок основных влияющих величин.
6. Важнейшим для обработки экспериментальных данных является разделение измерений на прямые, косвенные, совместные и совокупные. При этом основным признаком является вид уравнения измерения связывают измеряемую и непосредственно наблюдаемые величины.
При прямом измерении измеряемая величина Q пропорциональна непосредственно наблюдаемой
с - зад. коэффициент.
При косвенном измерении величина Q является известной функцией от непосредственно наблюдаемых аргументов
|
|
При совместных измерениях находят функциональную зависимость между переменными величинами X и Y путем измерений ряда величин и соответствующих им величины:
При совокупных измерениях значения набора одноименных величин определяется путем измерений сумм или разностей этих величин в различных сочетаниях:
где коэффициент Cij принимает значения –1, 0, +1…
Измерение, направленное на изучение определенного объекта, представляет собой познавательную процедуру. В ней естественно выделяют 3 этапа: подготовку, измерительного эксперимента, обработку экспериментальных данных. Содержанием этапа подготовки является формулирование измерительной задачи, планирование измерений (включая выбор метода и средств измерений и их размещение), обеспечение требуемых условий проведения измерений. Измерительный эксперимент состоит в поддержании требуемых условий осуществления взаимодействия средства измерений с объектом исследования в соответствии с выбранным методом и фиксации экспериментальных данных. Обработка данных сводится к их логическим и математическим преобразованиям с целью получения результата измерения и оценки его точности.
Рассмотрим подробнее этапы измерительной процедуры. Первый этап целесообразно разделить на две части: постановку измерительной задачи и планирование измерительного эксперимента.
1. Постановка измерительной задачи осуществляется в такой последовательности:
а) уточнение данных об условиях измерения и исследуемой физической величине
б) формирование модели объекта и определение измеряемой величины
в) постановка измерительной задачи на основе принятой модели объекта
г) выбор конкретных величин, на основе которых будет находится значение измеряемой величины
д) формулирование уравнения измерения.