Виды измерений. 1. Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно
1. Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
-измерение длины линейкой.
-измерение электрического напряжения вольтметром.
2. Косвенное измерение — определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
— сопротивление резистора находим на основании закона Ома подстановкой значений силы тока и напряжения, получаемых в результате прямых измерений.
3. Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноимённых величин для определения зависимости между ними.
— определение зависимости сопротивления от температуры. При этом измеряются неодноименные величины, по результатам измерений определяется зависимость.
4.Совокупные измерения — проводимые одновременно измерения нескольких одноимённых величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.
— измерение сопротивления резисторов, соединённых треугольником. При этом измеряется значение сопротивления между вершинами. По результатам определяются сопротивления резисторов.
По методам измерений:
Простой метод отклонений -это метод измерений, в котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия, заранее градуированного в единицах измеряемой физической величины..
Этому методу соответствует измерительное уравнение вида:
где x — измеряемая величина; y — числовое значение величины; [X] — единица физической величины.
Примерами измерительных систем, реализующих простой метод отклонений, являются измерительная линейка, пружинный динамометр, стрелочный прибор для измерения силы электрического тока или напряжения и др. В этом случае измерительный прибор выступает в качестве хранителя единицы физической величины.
Сущность дифференциального метода отклонений состоит в том, что на измерительный прибор воздействует разность между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Под мерой в метрологии понимают средство измерения, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.
В структурную схему измерительной системы по этому методу добавлен источник эталонной величины Xэт (ИЭВ) и средство сравнения однородных величин (компаратор). Задачей последнего является получение разности между измеряемой величиной и известной величиной эталонного источника.
Измерительным уравнением в данном случае будет выражение вида:
Примером реализации данного метода измерений является измерительная система с применением дифференциальной термопары для измерения температуры объекта исследования. Один спай такой термопары устанавливается на объекте измерений, а второй в термостат с известной температурой, например, сосуд Дъюара с кубиками тающего льда. Здесь термопара играет роль и измерительного преобразователя и суммирующего элемента. Термо-э.д.с., вырабатываемая такой термопарой, будет прямо пропорциональна разности температур между объектом измерения и термостатом.
К нулевым относят методы, в которых результирующий эффект воздействия измеряемой и эталонной величин на компаратор измерительной системы доводят до нуля. При этом балансировки измерительной системы может осуществляться либо программно, либо адаптивно.
Структурная схема измерительной системы включает компаратор, детектор балансировки (ДБ), балансировочное устройство (БУ), источник эталонной величины (ИЭВ) и выходную ступень. С помощью балансирующего устройства и детектора балансировки источник эталонной величины настраивают таким образом, чтобы разность (x — xэт) стремилась к 0. При выполнении этого условия измеряемая величина x будет равна xэт.
Выходная ступень измерительной системы реализует измерительное уравнение
Примерами реализации компенсационного метода являются рычажные весы с гирями, мост Уитстона для измерения электрического сопротивления. Для расширения возможностей измерительной системы с использованием компенсационного метода в последнюю вводят дополнительное числовое множество К, называемое делителем или аттенюатором. При этом измерительная система приводится к нулю изменением К или ИЭВ.
По условиям, определяющим точность результата:
Метрологические измерения — и змерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. В этот класс включены все высокоточные измерения и в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин. Сюда относятся также измерения физических констант, прежде всего универсальных, например измерение абсолютного значения ускорения свободного падения.
Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения. В этот класс включены измерения, выполняемые лабораториями государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов, а также состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями. Эти измерения гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения.
Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на промышленных предприятиях, в сфере услуг и др.
Шкала – числовая система, в которой отношения между различными свойствами изучаемых явлений, процессов переведены в свойства того или иного множества, как правило – множества чисел.
Различают несколько типов шкал:
· дискретные шкалы (например, оценка в баллах – «1», «2», «3», «4», «5»)
· непрерывные шкалы (например, масса в граммах или объем в литрах)
· Шкала интервалов применяется достаточно редко и характеризуется тем, что для нее не существует естественного начала отсчета. Примером шкалы интервалов является шкала температур по Цельсию, Реомюру или Фаренгейту.
· Порядковая шкала (шкала рангов) – шкала, относительно значений которой уже нельзя говорить ни о том, во сколько раз измеряемая величина больше (меньше) другой, ни на сколько она больше (меньше). Такая шкала только упорядочивает объекты, приписывая им те или иные баллы (результатом измерений является просто упорядочение объектов).
Например, так построена шкала твердости минералов Мооса: взят набор 10 эталонных минералов для определения относительной твердости методом царапанья. За 1 принят тальк, за 2 – гипс, за 3 – кальцит и так далее до 10 – алмаз.
Любому минералу соответственно однозначно может быть приписана определенная твердость. Если исследуемый минерал, допустим, царапает кварц (7), но не царапает топаз (8), то соответственно его твердость будет равна 7.
Частным случаем порядковой шкалы является дихотомическая шкала, в которой имеются всего две упорядоченные градации – например, «поступил в институт», «не поступил».
· Шкала наименований (номинальная шкала) фактически уже не связана с понятием «величина» и используется только с целью отличить один объект от другого: телефонные номера, номера госрегистрации автомобилей и т.п.
О терминах Измерение и Оценивание
Вы можете ответить сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас уже есть аккаунт, войдите, чтобы ответить от своего имени.
Информация
Недавно просматривали 0 пользователей
- Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.
Популярные темы
- День
- Неделя
- Месяц
- Год
- Все время
Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017
Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017
Автор: Никита Григорьев
Создана 11 Сентября
Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014
Автор: AlexDogOne
Создана в четверг в 11:33
Автор: alttmb
Создана в четверг в 08:42
Автор: Айрат Денисович
Создана 28 Августа
Автор: Евгений41
Создана 20 Августа
Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017
Автор: victoria2021
Создана 11 Февраля 2021
Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014
Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017
Автор: larina 38
Создана 1 Декабря 2021
Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019
Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014
Автор: m00n
Создана 13 Сентября 2011
Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017
Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019
Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014
Автор: efim
Создана 20 Ноября 2012
Автор: UNECE
Создана 8 Декабря 2016
- Компания
- Каталог СИ
- Новости
- Справочник
- Сообщество
- Вакансии
© 2009 — 2023 Metrologu.ru 
Измерение при котором искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений
Тест с ответами по основам метрологии (с ответами)
ТЕСТ. МЕТРОЛОГИЯ
1. Дайте определение метрологии:
А. наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности
Б. комплект документации описывающий правило применения измерительных средств
В. система организационно правовых мероприятий и учреждений созданная для обеспечения единства измерений в стране
Г. А+В
Д. все перечисленное верно
2. Что такое измерение?
А. определение искомого параметра с помощью органов чувств, номограмм или любым другим путем
Б. совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить значение величины
В. применение технических средств в процессе проведения лабораторных исследований
Г. процесс сравнения двух величин, процесс, явлений и т. д.
Д. все перечисленное верно
3. Единство измерений:
А. состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы
Б. применение одинаковых единиц измерения в рамках ЛПУ или региона
В. применение однотипных средств измерения (лабораторных приборов) для определения одноименных физиологических показателей
Г. получение одинаковых результатов при анализе пробы на одинаковых средствах измерения
Д. все перечисленное верно
4. Погрешностью результата измерений называется:
А. отклонение результатов последовательных измерений одной и той же пробы
Б. разность показаний двух разных приборов полученные на одной той же пробе
В. отклонение результатов измерений от истинного (действительного) значения
Г. разность показаний двух однотипных приборов полученные на одной той же пробе
Д. отклонение результатов измерений одной и той же пробы с помощью различных методик
5. Правильность результатов измерений:
А. результат сравнения измеряемой величины с близкой к ней величиной, воспроизводимой мерой
Б. характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результата
В. определяется близость среднего значения результатов повторных измерений к истинному (действительному) значению измеряемой величины
Г. "Б"+"В"
Д. все перечисленное верно
6. К мерам относятся:
А. эталоны физических величин
Б. стандартные образцы веществ и материалов
В. все перечисленное верно
7. Стандартный образец- это:
А. специально оформленный образец вещества или материала с метрологически аттестованными значениями некоторых свойств
Б. контрольный материал полученный из органа проводящего внешний контроль качества измерений
В. проба биоматериала с точно определенными параметрами
Г. все перечисленное верно
8. Косвенные измерения — это такие измерения, при которых:
А. применяется метод наиболее быстрого определения измеряемой величины
Б. искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, связанных с искомой известной функциональной зависимостью
В. искомое значение физической величины определяют путем сравнения с мерой этой величины
Г. искомое значение величины определяют по результатам измерений нескольких физических величин
Д. все перечисленное верно
9. Прямые измерения это такие измерения, при которых:
А. искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, связанных с искомой известной функциональной зависимостью
Б. применяется метод наиболее точного определения измеряемой величины
В. искомое значение физической величины определяют непосредственно путем сравнения с мерой этой величины
Г. градуировочная кривая прибора имеет вид прямой
Д. "Б"+"Г"
10. Статические измерения – это измерения:
А. проводимые в условиях стационара
Б. проводимые при постоянстве измеряемой величины
В. искомое значение физической величины определяют непосредственно путем сравнения с мерой этой величины
Г. "А"+"Б"
Д. все верно
11. Динамические измерения – это измерения:
А. проводимые в условиях передвижных лабораторий
Б. значение измеряемой величины определяется непосредственно по массе гирь последовательно устанавливаемых на весы
В. изменяющейся во времени физической величины, которые представляется совокупностью ее значений с указанием моментов времени, которым соответствуют эти значения
Г. связанные с определением сил действующих на пробу или внутри пробы
12. Абсолютная погрешность измерения – это:
А. абсолютное значение разности между двумя последовательными результатами измерения
Б. составляющая погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений
В. являющаяся следствием влияния отклонения в сторону какого – либо из параметров, характеризующих условия измерения
Г. разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины
Д. все перечисленное верно
13. Относительная погрешность измерения:
А. погрешность, являющаяся следствием влияния отклонения в сторону какого – либо из параметров, характеризующих условия измерения
Б. составляющая погрешности измерений не зависящая от значения измеряемой величины
В. абсолютная погрешность деленная на действительное значение
Г. составляющая погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений
Д. погрешность результата косвенных измерений, обусловленная воздействием всех частных погрешностей величин-аргументов
14. Систематическая погрешность:
А. не зависит от значения измеряемой величины
Б. зависит от значения измеряемой величины
В. составляющая погрешности повторяющаяся в серии измерений
Г. разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины
Д. справедливы "А", "Б" и "В"
15. Случайная погрешность:
А. составляющая погрешности случайным образом изменяющаяся при повторных измерениях
Б. погрешность, превосходящая все предыдущие погрешности измерений
В. разность между измеренным и действительным значением измеряемой величины
Г. абсолютная погрешность, деленная на действительное значение
Д. справедливы "А", "Б" и "В"
16. Государственный метрологический надзор осуществляется:
А. на частных предприятиях, организациях и учреждениях
Б. на предприятиях, организациях и учреждениях федерального подчинения
В. на государственных предприятиях, организациях и учреждениях муниципального подчинения
Г. на государственных предприятиях, организациях и учреждениях имеющих численность работающих свыше ста человек
Д. на предприятиях, в организациях и учреждениях вне зависимости от вида собственности и ведомственной принадлежности
17. Поверка средств измерений:
А. определение характеристик средств измерений любой организацией имеющей более точные измерительные устройства чем поверяемое
Б. калибровка аналитических приборов по точным контрольным материалам
В. совокупность операций, выполняемых органами государственной службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям
Г. совокупность операций, выполняемых, организациями с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений современному уровню
Д. все перечисленное верно
18. К сферам распространения государственного метрологического контроля и надзора относится:
А. здравоохранение
Б. ветеринария
В. охрана окружающей среды
Г. обеспечение безопасности труда
Д. все перечисленное
19. Проверки соблюдения метрологических правил и норм проводится с целью:
А. определение состояния и правильности применения средств измерений
Б. контроль соблюдения метрологических правил и норм
В. определение наличия и правильности применения аттестованных методик выполнения измерений
Г. контроль правильности использования результатов измерения
Д. все, кроме "Г"
20. Поверка по сравнению с внешним контролем качества обеспечивает:
А. более точный контроль инструментальной погрешности средств измерения
Б. больший охват контролем различных этапов медицинского исследования
В. более точное определение чувствительности и специфичности метода исследования реализованного на данном приборе
Г. обязательное определение систематической составляющей инструментальной погрешности
Д. "А"+"Г"
1. Укажите цель метрологии:
1) обеспечение единства измерений с необходимой и требуемой, точностью;+
2) разработка и совершенствование средств и методов измерений повышения их точности
3) разработка новой и совершенствование, действующей правовой и нормативной базы;
4) совершенствование эталонов единиц измерения для повышения их точности;
5) усовершенствование способов передачи единиц измерений от эталона к измеряемому объекту.
2. Укажите задачи метрологии:
1) обеспечение единства измерений с необходимой и требуемой точностью;
2) разработка и совершенствование средств и методов измерений; повышение их точности;+
3) разработка новой и совершенствование действующей правовой и нормативной базы;+
4) совершенствование эталонов единиц измерения для повышения их точности;+
5) усовершенствование способов передачи единиц измерений от эталона к измеряемому объекту;+
6) установление и воспроизведение в виде эталонов единиц измерений.+
3. Охарактеризуйте принцип метрологии «единство измерений»:
1) разработка и/или применение метрологических средств, методов, методик и приемов основывается на научном эксперименте и анализе;
2)состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы;+
3) состояние средства измерений, когда они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические характеристики соответствуют установленным нормам.
4. Какие из перечисленных способов обеспечивают единство измерения:
1) применение узаконенных единиц измерения;+
2) определение систематических и случайных погрешностей, учет их в результатах измерений;
3) применение средств измерения, метрологические характеристики которых соответствуют установленным нормам;+
4) проведение измерений компетентными специалистами.
5. Какой раздел посвящен изучению теоретических основ метрологии:
1) законодательная метрология;
2) практическая метрология;
3) прикладная метрология;
4) теоретическая метрология;+
5) экспериментальная метрология.
6. Какой раздел рассматривает правила, требования и нормы, обеспечивающие регулирование и контроль за единством измерений:
1) законодательная метрология;+
2) практическая метрология;
3) прикладная метрология;
4) теоретическая метрология;
5) экспериментальная метрология.
7. Укажите объекты метрологии:
2) метрологические службы;
3) метрологические службы юридических лиц;
4) нефизические величины;+
6) физические величины.+
8. Как называется качественная характеристика физической величины:
2) единица физической величины;
3) значение физической величины;
9. Как называется количественная характеристика физической величины:
2) единица физической величины;
3) значение физической величины;
10. Как называется значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующую физическую величину:
11. Как называется значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному, что для поставленной задачи может его заменить:
12. Как называется фиксированное значение величины, которое принято за единицу данной величины и применяется для количественного выражения однородных с ней величин:
2) единица величины;+
3) значение физической величины;
13. Как называется единица физической величины, условно принятая в качестве независимой от других физических величин:
14. Как называется единица физической величины, определяемая через основную единицу физической величины:
15. Как называется единица физической величины в целое число раз больше системной единицы физической величины:
16. Как называется единица физической величины в целое число раз меньше системной единицы физической величины:
17. Назовите субъекты государственной метрологической службы.
2) Государственный научный метрологический центр;+
3) метрологическая служба отраслей;
4) метрологическая служба предприятий;
5) Российская калибровочная служба;
6) центры стандартизации, метрологии и сертификации.+
18. Дайте определение понятия «методика измерений»:
1) исследование и подтверждение соответствия методик (методов) измерений установленным метрологическим требованиям к измерениям;
2) совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности;+
3) совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений;
4) совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины;
5) совокупность средств измерений, предназначенных для измерений одних и тех же величин, выраженных в одних и тех же единицах величин, основанных на одном и том же принципе действия, имеющих одинаковую конструкцию и изготовленных по одной и той же технической документации.
19. Как называется анализ и оценка правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе:
1) аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и/или оказание услуг области обеспечения единства измерений;
2) аттестация методик (методов) измерений;
3) государственный метрологический надзор;
4) метрологическая экспертиза;+
5) поверка средств измерений;
6) утверждение типа стандартных образцов или типа средств
20. Как называется совокупность операций, выполняемых пня определения количественного значения величины:
2) значение величин;
21. Укажите виды измерений по способу получения информации:
22. Укажите виды измерений по количеству измерительной информации:
23. Укажите виды измерения по характеру изменения получаемой информации в процессе измерения:
24. Укажите виды измерений по отношению к основным единицам
25. При каких видах измерений искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений:
1) при динамических;
26. Укажите виды измерений, при которых определяются фактические значения нескольких одноименных величин, а значение искомой величины находят решением системы уравнений:
27. Укажите виды измерений, при которых определяются фактические значения нескольких неоднородных величин для нахождения функциональной зависимости между ними:
28. Укажите виды измерений, при которых число измерений равняется числу измеряемых величин:
29. Какие средства измерений предназначены для воспроизведения и/или хранения физической величины:
7)стандартные образцы материалов и веществ;
30. Какие средства измерений представляют собой совокупность измерительных преобразователей и отсчетного устройства:
31. Какие средства измерений состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, территориально разобщенных и соединенных каналами связи:
32. Какие средства измерений состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, собранных в одном месте:
1) измерительные приборы;
33. Обнаружение — это:
1)свойство измеряемого объекта, общее в количественном отношении для всех одноименных объектов, но индивидуальное в количественном;
2)сравнение неизвестной величины с известной и выражение первой через вторую в кратном или дольном отношении;
3)установление качественных характеристик искомой физической величины;+
4)установление количественных характеристик искомой физической величины.
34. Какие технические средства предназначены для обнаружения физических свойств:
35. Укажите нормированные метрологические характеристики средств измерений:
36. Как называется область значения шкалы, ограниченная начальным и конечным значением:
1) диапазон измерения;
2) диапазон показаний;+
4) порог чувствительности;
5) цена деления шкалы.
37. Как называется отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины:
1) диапазон измерения;
2) диапазон показаний;
3) порог чувствительности;
4) цена деления шкалы;
38. Как называются технические средства, предназначенные для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины:
1) вещественные меры;
3) измерительные преобразователи;
4) стандартные образцы материалов и веществ;
39. Укажите средства поверки технических устройств:
1) измерительные системы;
2) измерительные установки;
3) измерительные преобразователи;
40. Какие требования предъявляются к эталонам:
41. Какие эталоны передают свои размеры вторичным эталонам:
1) международные эталоны;
2) вторичные эталоны;
3) государственные первичные эталоны,+
5) рабочие эталоны;
42. В чем состоит принципиальное отличие поверки от калибровки:
1) обязательный характер;+
2) добровольный характер;
3) заявительный характер;
4) правильного ответа нет.
43. Какие эталоны передают информацию о размерах рабочим средствам измерения:
1) государственные первичные эталоны;
2) государственные вторичные эталоны;
4) международные эталоны;
5) рабочие средства измерения;+
6) рабочие эталоны.
44. Как называется совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям:
45. Калибровка — это:
1) совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям;
2) совокупность основополагающих нормативных документов, предназначенных для обеспечения единства измерений с требуемой точностью;
3) Совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.+
46. Каковы альтернативные результаты поверки средств измерений:
2) свидетельство о поверке;
3) подтверждение пригодности к применению;+
4) извещение о непригодности;
5) признание непригодности к применению.+
47. Укажите способы подтверждения пригодности средства измерения к применению:
Виды и методы измерений
Для проведения измерительного эксперимента необходимы особые технические средства – средства измерений. Результатом измерения является оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.
Измерение физической величины (measurement) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающая нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.
Несмотря на то, что измерения непрерывно развиваются и становятся все более сложными, метрологическая сущность остается неизменный и сводится к основному уравнению измерения:
где Q – измеряемая величина;
X – числовое значение измеряемой величины в принятой единице измерения;
[Q] – выбранная для измерения единица.
В зависимости от того, на какие интервалы разбита шкала, один и тот же размер представляется по-разному. Допустим, измеряется длина отрезка прямой в 10 см с помощью линейки, имеющей деления в сантиметрах и миллиметрах.
Для первого случая Q 1= 10 см при X 1 = 10 и [Q 1 ] = 1 см.
Для второго случая Q 2 = 100 ммпри X 2= 100 и [Q 2 ] = 1 мм.
При этом Q 1 = Q 2, так как 10 см = 100 мм.
Применение различных единиц в процессе измерения приводит только к изменению численного значения результата измерения.
Цель измерения – получение определенной физической величины в форме наиболее удобной для пользования. Любое измерение заключается в сравнении данной величины с некоторым ее значение, принятым за единицу сравнения. Такой подход выработан практикой измерений, исчисляемой сотнями лет. Еще великий математик Л.Эйлер утверждал: «Невозможно определить или измерить одну величину иначе как, приняв в качестве известной другую величину этого же рода и указав соотношение в котором они находятся».
Измерения как экспериментальные процедуры весьма разнообразны и классифицируются по разным признакам (рис.5).
¨ По способу получения информации. Эта классификация позволяет получить удобное выделение методических погрешностей измерений и предусматривает деление измерений на прямые, косвенные, совокупные и совместные.
Прямое измерение – это измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно, значение находится непосредственно по показаниям средства измерения при сравнении физической величины с ее мерой. В современных приборах микропроцессорной техники операция вычислений может представлять внутреннюю неотделимую процедуру, а погрешность расчета входит в погрешность измерительного прибора. В таком случае измерения, проведенные с помощью такого прибора, должны быть отнесены к прямым.
Косвенное измерение – это определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, фундаментально связанных с искомой величиной. Фактически речь идет не об измерительной операции, а о выполнении ручной или автоматической вычислительной операции после получения результатов прямых измерений.
Совокупные измерения – это проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерении этих величин в различных сочетаниях.
Совместные измерения – это проводимые одновременно измерения двух или нескольких величин для определения зависимости между ними.
Отличие совместных и совокупных измерений заключается в том, что при совокупных измерениях одновременно определяется несколько одноименных величин, а при совместных – несколько разноименных величин.
¨ По отношению с основным единицам. Эта классификация предусматривает деление измерений на абсолютные и относительные.
Абсолютное измерение – это измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значения физической константы. Например измерение силы основано на измерении физической константы g.
Рис. 5. Классификация видов измерений по различным признакам
Относительное измерение – это измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Хотя при этом может существовать зависимость результата от выбранной единицы измерения, относительные измерения дают более точные результаты, чем абсолютные, так как не содержат погрешности меры величины.
¨ По количеству замеров информации.
Однократное измерение – это измерение, выполненное один раз.
Многократное измерение – это измерение физической величины одного того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, то есть состоящих из ряда однократных измерений.
¨ По характеристике точности измерения.
Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.
Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимся по точности средствам измерений (или) в разных условиях.
¨ По характеру динамики измеряемой величины.
Статическое измерение (static measurement) – это измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов (звуковых сигналов, уровня шума и т. д.), а также с определением закономерностей общественной деятельности человека.
Динамические измерения (dynamic measurement) – это измерение изменяющейся по размеру физической величины.
Такая градация измерений связана с решением об учете или пренебрежении скорости изменения измеряемой величины и необходимости вычисления динамической погрешности.
¨ По метрологическому назначению.
Технические измерения проводятся рабочими средствами измерения и принимается наперед заданная погрешность, достаточная для решения данной практической задачи.
Метрологические измерения выполняются при помощи эталонов с целью воспроизведения единиц физических величин для передач их размера рабочим средствам измерения.
Под методом измерений понимают совокупность приемов использования принципов и средств измерений, выбранную для решения конкретной измерительной задачи. В понятие метода измерений входят как теоретическое обоснование принципов измерения, так и разработка приемов применения средств измерения.
Принцип измерения – это физическое явление (физический эф-фект), положенное в основу измерений. К наиболее распространенным физическим эффектам, используемым при измерении, относятся: пьезо-электрический, термоэлектрический, фотоэлектрический.
Метод измерения (method of measurement) – это прием или сово-купность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Ме-тоды измерений классифицируют по нескольким признакам: по общим приемам получения результатов измерений, по условиям измерения и по способу сравнения измеряемой величины с ее единицей. Искомое значение физической величины находится посредством сопоставления ее с мерой, материализирующей единицу этой величины. Выделяют следующие методы измерений (рис. 6).
По способу получения значений измеряемых величин различают два основных метода: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.
Метод непосредственной оценки – метод, в которомискомое значение физической величины определяют непосредственно по отчетному устройству средства измерения, которое проградуировано в соответствующих единицах.
Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой
мерой (например сравнение массы на рычажных весах). Отличительной чертой методов сравнения с мерой является непосредственное участие меры в процедуре измерения, в то время как в методе непосредственной оценки мера в явном виде при измерении не присутствует, а ее размеры перенесены на отчетное устройство (шкалу) средства измерения заранее, при его градуировке. Обязательным в методе сравнения с мерой является наличие сравнивающего устройства. Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей:
— нулевой метод (или метод полного уравновешивания) – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и встречного воздействия меры на сравнивающее устройство сводятся к нулю (рис 7, а). Измерение массы на равноплечных весах, когда воздействие на весы массы mx полностью уравновешивается массой гирь mo;
Рис. 6. Классификация методов измерений
Рис. 7. Метод сравнения с мерой: а — нулевой метод; б — дифференциальный метод; в — метод замещения; г – метод совпадений
— дифференциальный метод измерения – это метод измерения, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины. При дифференциальном методеполное уравновешивание не производят, а разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, отсчитывается по шкале приборов (рис. 7, б). Измерение массы на равноплечных весах, когда воздействие массы mx на весы частично уравновешивается массой гирь mo, а разность масс отсчитывается по шкале весов, градуированной в единицах массы. В этом случае значение измеряемой величины
где Δ mх — показания весов;
— метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой (рис.7, в) и измерение производят в два приема. Вначале на чашу весов помещают взвешиваемую массу и отмечают положение указателя весов, затем на чашу весов помещают гири так, чтобы указатель весов установился точно в том же положении, что и в первом случае;
— метод совпадений – метод, при которомразность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Например, при измерении штангециркулем используют совпадение отметок основной и нониусной шкал (рис. 7, г).
По условиям измерения различают контактный и бесконтактный метод. Контактный метод – это метод измерения, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения, например измерение длины линейкой или измерение температуры термометром. У бесконтактного метода чувствительный элемент прибора не контактирует с измеряемым объектом, например измерение скорости или расстояния локатором.
В зависимости от измерительных средств, используемых в процессе измерения, различают инструментальный, экспертный, органолептический и эвристический методы измерений.
Инструментальный метод основан на использовании специальных технических средств, например микроскопа, штангенциркуля, профилометра и др.
Экспертный метод оценки основан на использовании данных нескольких специалистов. Широко применяется в квалиметрии, медицине, спорте, искусстве.
Органолептический метод оценки основан на использовании органов чувств человека (обоняние, осязание, зрение, слух и вкус). Часто используются измерения на основе впечатлений (конкурсы, соревнования).
Эвристические методы основаны на интуиции. Например метод попарного соспоставления, когда измеряемые величинысначала сравниваются между собой попарно, а затем производится ранжирование на основании результатов этого сравнения.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: