по точности получаемых результатов измерения;
- по характеру представления результатов измерения;
- по принципу измерения;
- по методу измерения;
- по числу измерений;
- по характеристике точности получаемых результатов измерений.
Предложенная классификация измерений представлена на рис. 2.
Измеряемая физическая величина в соответствии с конкретной измерительной задачей может быть принята за неизменную в течение времени измерения. В этом случае измерения называют статическими измерениями. Если в процессе измерений размер физической величины изменяется, то они называются динамическими измерениями. В некоторых случаях измерения даже постоянной во времени физической величины могут быть классифицированы как динамические, если в процессе измерений происходит какой-то переходный процесс. Например,процесс колебания чаши весов, на которую положена гиря определенной массы. Особенностью динамических измерений является то, что здесь необходимо учитывать динамическую погрешность.
В зависимости от способа получения результатов измерений измерения могут быть отнесены к одному из видов измерений: прямые, косвенные, совокупные и совместные.
Рис. 2 Классификация измерений
Прямое измерение — измерение ФВ, проводимое прямым методом, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно из опытных данных. Прямое измерение производится путем экспериментального сравнения измеряемой ФВ с мерой этой величины или путем отсчета показаний СИ по шкале или цифровому прибору: например, измерения с помощью линейки, вольтметра, весов.
Уравнение прямого измерения: Q = q[Q],
где [Q] — единица измеряемой величины; q — ее числовое значение.
Косвенное измерение — 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 косвенных измерений имеет вид: Y = F(x1, x2, x3, …, xi, …, xn); Y=F(x),
где F — известная функция; n — число прямых измеренных ФВ; х хп x — xn — значения прямо измеренных ФВ.
Например, определение площади, объема, электрической мощности методом измерения силы тока I и напряжения U, коэффициента полезного действия (КПД).
По физике «Возникновение мер и измерений величин»
... раздел. В нем говорится о том, какие же меры измерения величин использовали в Древней Руси и Западной Европе. 2. Возникновение ... а над цифрами, которые обозначают миллионы, — двойная черта. Например, число 123123 будет выглядеть так: CXXIIICXXIII. А миллион как ... Система счисления Древнего Египта является десятичной, но не позиционной. Например, чтобы изобразить 3252 рисовали три цветка лотоса (три ...
Совокупные измерения — проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин.
Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных физических величин для определения зависимости между ними.
Совместные измерения по своей физической сути не отличаются от косвенных измерений.
Измерения — это всегда эксперимент. В зависимости от условий, определяющих точность получаемой измерительной информации, измерения могут быть наивысшей точности, т. е. измерения с максимально возможной точностью, контрольно-поверочные и технические измерения.
Измерения наивысшей точности — измерения, которые обеспечивают максимально достижимую в настоящее время точность, которую позволяют существующий уровень техники и методы измерений и обработки получаемой измерительной информации.
Контрольно-поверочные измерения — измерения, при которых погрешность получаемых результатов не должна превышать заданное значение при заданной доверительной вероятности. Такие измерения выполняются при поверке средств измерений.
Измерения с наивысшей точностью и контрольно-поверочные измерения относятся к лабораторным. Иногда их называют метрологическими. Они характеризуются тем, что погрешность результата измерения оценивается по данным, получаемым в процессе самого измерения.
Технические измерения — измерения с помощью рабочих средств измерений параметров и характеристик объектов, физических систем и происходящих в них процессов. Эти измерения, как правило, проводятся для контроля и управления при изготовлении деталей, узлов, систем и изделий в целом, их испытаниях и др. Главная особенность таких измерений — использование рабочих средств измерений, когда не требуется наивысшая и высшая в метрологическом понимании точность.
Технические измерения в настоящее время представляют подавляющее большинство всех выполняемых измерений.
В зависимости от способа выражения результатов измерений они могут быть абсолютные или относительные.
Абсолютные измерения — измерения, основанные на прямом измерении одной или нескольких основных величин и (или) с использованием значений физических констант. Например, определение гравитационных сил, т. е. веса тела F= mg, где m — масса тела; g — ускорение свободного падения в данной точке пространства. Результат абсолютных измерений выражается в единицах измеряемой величины.
Относительные измерения — измерения отношения величины к одноименной величине, принимаемой за исходную. Например, измерение относительной влажности, коэффициента полезного действия и др. Результат таких измерений выражается безразмерной величиной.
При классификации измерений по принципам измерения в их основу закладываются физические эффекты или явления, определяющие процесс преобразования измеряемой физической величины в необходимую для измерения, регистрации, обработки и др. Например, измерение скорости движения с помощью эффекта Доплера, электрического напряжения на основе эффекта Джозефсона и др. Кроме того, классификация по принципу измерения включает в себя и принципы преобразования измеряемой физической величины для получения результатов измерений. Наиболее просто получают результаты измерения, если нет преобразования: например, измерение длины с помощью линейки, рулетки или микроскопа.
Метрологические аспекты измерений свойств физических величин
... название физических величин. Понятие «физическая величина» в метрологии, как и в физике, физическая величина трактуется как свойство физических объектов (систем), общее в качественном отношении многим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта, т.е. как свойство, которое может быть для одного объекта в ...
Преобразование размера физической величины может осуществляться механически (измерения линейных размеров с помощью индикаторов часового типа или миниметров), оптическим или оптоэлектрическим способами (измерения размеров калибров с помощью пружинно-оптических измерительных головок).
При измерениях размеров легко деформируемых деталей часто используют средства измерения и контроля с пневматическим преобразованием.
В технических измерениях широко применяют средства измерения и контроля, основанные на электрическом или электромагнитном принципе преобразования. К ним относятся индуктивные, емкостные, электронные и фотоэлектрические приборы.
Измерения с помощью радиоактивных измерительных приборов основано на свойстве радиоактивных излучений проникать сквозь вещество, рассеиваться в нем и ионизировать его.
3. МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Под методом измерений понимается прием, совокупность приемов или операций практического или теоретического сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с принятым принципом измерений.
Термин «метод» происходит от греческого слова methodos — путь исследования, способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи.
Обычно метод измерений определяется конструкцией применяемых средств измерений и их особенностями.
В метрологической практике и технических измерениях приняты следующие методы измерений:
- непосредственная оценка (непосредственный метод);
- сравнение с мерой (нулевой метод, методы замещения и дополнения);
- дифференциальный;
- контактный;
- бесконтактный.
Непосредственный метод — метод измерений, при котором искомое значение физической величины определяют непосредственно по отсчетному устройству (шкале) измерительного прибора. Например, измерения длины с помощью рулетки, штангенциркуля или микрометра, силы или напряжения электрического тока с помощью амперметра или вольтметра и т. п.
Метод сравнения с мерой — метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, измерение массы тела на рычажных весах с уравновешиванием этого тела гирями, т. е. мерами массы с известными значениями.
Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой физической величины и меры доводится до нуля. Например, измерение активного электрического сопротивления проводника с помощью моста электрических сопротивлений.
Метод измерения замещением — метод сравнения с мерой, при котором измеряемую физическую величину замещают величиной известного размера, воспроизводимого мерой. Например, на чашку весов устанавливают определенный комплект гирь и уравновешивают их массу произвольным грузом. Затем на чашку с гирями помещают взвешиваемое тело и снимают часть гирь для восстановления равновесия. Суммарное значение массы снятых гирь соответствует значению определяемой массы. Впервые этот способ предложил основоположник отечественной метрологии Д. И. Менделеев.
Общие методы измерения рисков
... инвестиционного проекта, что и составляет суть аналитического метода измерения риска. Однако многие фирмы для повышения надежности при ... и затрат равен: Излишек или недостаток общей величины основных источников формирования запасов и затрат определяется ... окупаются. Другими словами, внутренняя норма доходности — это мера прибыльности, то есть дисконтная ставка, при которой сегодняшняя ...
Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой физической величины дополняется мерой этой величины с таким расчетом, чтобы на измерительный прибор воздействовала сумма, равная заранее заданному значению массы.
Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая физическая величина сравнивается с одноименной величиной известного значения, незначительно отличающегося от размера измеряемой величины, а затем измеряется разность между этими двумя значениями. В этом случае относительная погрешность ᵟх измеряемой величины х будет:
