Виды и методы измерений. Измерение возможно при соблюдении условий

Измерение возможно при соблюдении условий:

· Возможность выделения данной величины среди других

· Установление единицы измерений выделенной величины

· Создание технического средства, воспроизводящего установленную единицу и хранящего ее размер

· Сохранение неизменным размера единицы в пределах установленной погрешности кк минимальн. На срок, необходимый для данного измерения (серии изммерений)

Объект измерения — тело (физическая система, процесс, явление), которое характеризуется одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.

Принципы измерений — физическое явление, эффект, положенный в основу измерений.

Метод измерений — прием, или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Классификация видов измерений:

1) По способу получения информации:

- прямые;
-косвенные;
-совокупные;
- совместные.

Прямые измерения — при них искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных, определяют непосредственно по устройству отображения измерительной информации применяемого средства измерения.

Косвенные измерения — при них искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерением.

Совокупные измерения — сопряжены с решением системы уравнений, состоящих по результатам одновременных измерений нескольких однородных величин.

Совместные измерения — измерение двух и более неоднородных физически величин для определения зависимости между ними.

2) В зависимости от оценочной шкалы:
- абсолютные;
- относительные.
Абсолютное измерение — измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и/или использовании значений физических констант. Результат измерения выражается в единицах физической величины.
Относительное измерение — измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы или измерение величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Величина, полученная в результате таких измерений может быть безразмерной или выраженной в определенных логарифмических единицах.

3) По числу повторных измерений одной величины:
- однократные;
- многократные.
Однократные — величина измеряется один раз.
Многократные — измерение одной физической величины, результат которого получают из нескольких, следующих друг за другом измерений.

4) В зависимости от планируемой точности измерений:
-технические;
- метрологические.
Технические — измерения, которые выполняются с заранее установленной точностью, т. е. погрешность таких измерений не должна превышать заранее заданной (и допустимой, в том числе). Именно эти измерения выполняются при помощи рабочих СИ, то есть тех СИ, которые используются в производстве при контроле качества.
метрологические — измерения, выполненные с максимально достижимой точностью, добиваясь минимальной погрешности измерений. Выполняется для передачи результата другому техническому средству.

5) По реализованной точности и по степени рассеяния результата (для многократных измерений)
- равноточные;
- неравноточные;
- равнорассеянные;
- неравнорассеянные.
равноточные — измерения двух серий, для которых оценки погрешностей могут считать практически одинаковыми.
Неравноточные — измерения с различающимися погрешностями.
Равнорассеянные/неравнорассеянные — измерения в зависимости от совпадения/различия оценок случайных составляющих погрешности измерений сравниваемых серий.

6) В зависимости от режима получения СИ входного сигнала измерительной информации:
- статические;
- динамические.
Статические — измерения физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
при измерении в динамическом режим появляется дополнительные динамические погрешности, связанные со слишком быстрым изменением самой измеряемой величины либо входного сигнала измерительной информации, поступающего от постоянной величины.

Методы измерений:

1) Метод непосредственной оценки

2) Метод сравнения с мерой.

При использовании метода непосредственной оценки значение измеряемой величины определяют непосредственно по отчетному устройству прибора прямого действия. Прибор осуществляет преобразование входного сигнала измерительной информации, соответствующего всей измерительной величине, после чего осуществляется оценка ее значения.

Если говорить о методе сравнения с мерой, то он характеризуется тем, что прибор сравнивает измеряемую величину с аналогичной известной величиной, воспроизводимой мерой. У этого метода есть несколько разновидностей:
- дифференциальный
-нулевой
- метод совпадений
- метод замещения
- метод противопоставления.

Дифференциальный — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину заменяют мерой с известным значением величины. На измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой.

Нулевой — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля.

Метод совпадений — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины оценивают, используя ее совпадение с величиной, воспроизводимой мерой, т.е. фиксированной отметкой на шкале физической величины.

Метод замещения — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой, т. е. эти величины воздействуют на прибор последовательно.

Метод противопоставления — метод сравнения с мерой, в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с пом. которого устанавливается соотношение между этими величинами.

Средства измерений (СИ)

Средства измерений — средства, предназначенные для измерений, вырабатывающее сигнал или показание, несущее информацию о значении измеряемой величины, или воспроизводящее величину заданного или известного размера.

СИ представляет собой конструктивно законченное изделие, предназначенное для измерений и воспроизведения физической величины заданного размера, или преобразования измерительного сигнала одного вида (размера) в другой, например, в форму, позволяющую наблюдателю воспринимать значение измеряемой величины.

К средствами измерения относят:
-меры
- измерительные приборы
-измерительные установки и системы.

Мера — СИ, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. На практике используют однозначные или многозначные меры.

Однозначные меры воспроизводят величины только одного размера.

Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физических величин.

При пользовании мерами следует учитывать их номинально и действительное значение, погрешность меры и ее разряд.

Номинальное значение меры — то значение, которое указано на ней.

Действительное значение меры — должно быть указано в специальном свидетельстве как результат высокоточного измерения использованием официального эталона.

Результат разности между номинальным и действительным значением — погрешность меры.