- •Введение в прикладНую метрологИю
- •Введение
- •1 Физические величины
- •2 Международная система единиц
- •3 Относительные и логарифмические величины и единицы
- •4 Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров
- •5 Измерение
- •6 Шкалы. Виды шкал
- •7 Классификация измерений
- •8 Методы измерений
- •9 Погрешности измерений
- •10 Случайные погрешности. Вероятностное описание результатов
- •11 Нормальный закон распределения случайной величины
- •12 Распределение Стьюдента. Малая выборка
- •13 Обработка результатов измерений
- •14 Выявление и исключение грубых погрешностей (промахов)
- •15 Прямые однократные измерения с точным оцениванием погрешности
- •16 Однократные измерения с приближенным оцениванием погрешности
- •17 Косвенные измерения
- •17 Совместные измерения
- •17 Обнаружение и исключение систематических погрешностей измерений
- •18 Средства измерений
- •19 Основные элементы си
- •20 Параметры си. Метрологические и неметрологические характеристики си
- •21 Классы точности и погрешности средств измерений
- •22 Выбор средств измерений
- •23 Испытания
- •24 Понятие о надзоре и контроле. Государственный метрологический надзор и контроль
- •25 Измерительный контроль
- •26 Поверка средств измерений
- •27 Калибровка средств измерений
- •28 Регулировка и градуировка средств измерений
- •29 Метрологические службы и организации.
- •Основные единицы си
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
- •430000, Г. Саранск, ул. Большевистская, 68
- •Введение в прикладную Метрологию
- •430000. Г. Саранск, ул. Полежаева, 49.
8 Методы измерений
Под методом измерений понимается прием или совокупность приемов сравнения измеряемой ФВ с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.
В зависимости от способа применения меры при измерениях различают несколько методов прямых измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения.
При измерении методом непосредственной оценки искомое значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству средства измерения, которое проградуировано в соответствующих единицах.
Метод сравнения мерой - метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (например, сравнение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие меры в процедуре измерения.
Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей: нулевой метод, дифференциальный метод, метод дополнения, метод замещения.
Рисунок 1 – Методы сравнения
Нулевой метод (или метод полного уравновешивания) - метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения сводят до нуля.
Пример. Измерение массы на равноплечих весах, когда воздействие на весы массы полностью уравновешивается массой гирь .
При дифференциальном методе уравновешивание не производят, а разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой и незначительно отличающейся от значения измеряемой величины, отсчитывается по шкале прибора.
Пример. Измерение массы на равноплечих весах, когда воздействие массы на весы частично уравновешивается массой , а разность масс отсчитывается по шкале весов, градуированной в единицах массы (рисунок 1 б). Значение измеряемой величины , где — показания весов.
Метод дополнения – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.
Метод замещения - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замешают мерой с известным значением величины.
Пример. Взвешивание на пружинных весах. Измерение производят в два приема. Вначале на чашу весов помещают взвешиваемую массу и отмечают положение указателя весов; затем массу замещают массой гирь , подбирая ее так, чтобы указатель весов установился точно в том же положении, что и в первом случае. Очевидно, что (рисунок 1 в).
В методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимой мерой измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов.
Например, измерение числа оборотов вала с помощью стробоскопа - вал периодически освещается вспышками света, и частоту вспышек подбирают так, чтобы метка, нанесенная - на вал, казалась наблюдателю неподвижной. Метод совпадений, использующий совпадения основной и нониусной отметок шкал, реализуется в приборах, применяемых для измерения линейных размеров.
Различают контактный и бесконтактный методы измерений.
Контактный метод основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения.
Бесконтактный метод отличается тем, что чувствительный элемент средства измерений не приводится в контакт с объектом измерения. Примерами такого рода измерений может служить измерение температуры тела термометром в первом случае; измерение температуры в доменной печи оптическим пирометром, измерение расстояния до объекта радиолокатором во втором случае.