- •Де 1. Основы метрологии, стандартизации, сертификации
- •Метрология. Основные понятия. (гост 16263-70)
- •Международная система единиц физических величин
- •Кратные и дольные единицы
- •Классификация видов и методов измерений
- •Методы измерений
- •Средства измерений
- •Метрологические характеристики средств измерений
- •1.2. Погрешности измерений. Классы точности измерений
- •Классификация погрешностей
- •Классы точности средств измерения
- •Нормальный закон распределения погрешностей
- •Порядок обработки результатов прямых многократных измерений
Кратные и дольные единицы
Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами.
В табл. приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.
Таблица
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
|
Русское |
Международное |
||
1018 |
Экса |
Э |
Е |
1015 |
Пета |
П |
Р |
1012 |
Тера |
Т |
Т |
109 |
Гига |
Г |
G |
106 |
Мега |
М |
М |
103 |
Кило |
К |
k |
102 |
Гекто |
Г |
H |
101 |
Дека |
Да |
Da |
10–1 |
Деци |
Д |
D |
10–2 |
Санти |
С |
c |
10–3 |
Милли |
М |
M |
10–6 |
микро |
Мк |
μ |
10–9 |
Нано |
Н |
N |
10–12 |
Пико |
П |
P |
10–15 |
Фемто |
Ф |
f |
10–18 |
Атто |
А |
A |
Классификация видов и методов измерений
Виды измерений определяются физическим характером ФВ, требуемой точностью и необходимой скоростью измерений, условиями и режимом измерений. Наиболее широко применяется классификация видов получения результатов измерений, которая приведена на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Классификация видов измерений
Прямые измерения – искомую величину находят непосредственно из опытных данных (длину – линейкой, время – секундомером, ток – амперметром и т.д.).
Косвенные измерения – искомую величину определяют вычислениями по результатам прямых измерений величин, связанных с искомой величиной известной зависимостью, например для определения объёма цилиндрического резервуара необходимо измерить радиус дна и высоту и обратиться к формуле , где V – объем цилиндра, r – радиус основания цилиндра, h – высота цилиндра.
Совокупные измерения – искомые значения нескольких одноименных величин x и y находят путём прямых одновременных измерений различных сочетаний этих величин. х=3 ; у=2.
Совместные измерения, когда одновременно производится измерения разнородных величин для установления зависимости между ними.
Методы измерений
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. На рис. 1.4 приведена классификация методов измерения [17].
Рис. 1.4. Классификация методов измерений
а) Метод непосредственной оценки;
например, при измерении электрического тока в цепи при помощи амперметра показанного на рис. 1.5.
б) Нулевой метод (взвешивание драгоценных металлов);
Н улевой метод – частный случай дифференциального метода, при котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой, на прибор сравнения доводят до нуля, как показано на рис. 1.7. В этом случае компенсация воздействий влияющих величин оказывается более полной, а значение измеряемой величины принимается равным значению меры.
Например, точное взвешивание драгоценных металлов, камней в каратах и т.д.
в) Дифференциальный метод (весы в магазине, для измерения R, L, C, U;
м етод, в котором на измерительный прибор воздействует разность ΔX между измеряемой величиной X и известной величиной X0, воспроизводимый мерой. Для данного метода характерно наличие одного источника энергии и однозначной меры. Точность возрастает с уменьшением разности между сравниваемыми величинами. Метод применяется при измерении параметров цепей (сопротивления R, индуктивности L, емкости C и т.д.). На рис. 1.6 показаны весы, где измерение массы mx производится мерой m0 дифференциальным методом
г) Метод замещений (для измерения R, L, C, U);
С уть данного метода состоит в такой замене измеряемой величины известной величиной А, получаемой с помощью регулируемой меры, чтобы показание измерительного прибора сохранилось неизменным. Значение измеряемой величины считывают в этом случае по указателю меры. При использовании данного метода погрешность неточного измерительного прибора устраняют, а погрешность измерения определяют только погрешностью самой меры и погрешностью отсчета измеряемой величины по указателю меры. На рис. 1.9 показаны пружинные весы для измерения массы mx методом замещения.
д) Метод совпадений (поверка часов по шестому сигналу, штангенциркуль);
е) Компенсационный метод; ж) Мостовой метод.