2. Виды измерений.

По способу нахождения числового значения искомой физической величины различают прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения.

При прямых измерениях искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных - прямым сравнением измеряемой величины с мерами или с помощью измерительного прибора, проградуированного в единицах измерения (весы со шкалой, термометр, амперметр).

При косвенных измерениях искомое значение величины находят с помощью вычислений на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (нахождение объема по длине, ширине, высоте).

Совокупные измерения - это измерения, при которых значения нескольких однородных величин находят на основе измерений разных комбинаций этих величин и решения соответствующих систем уравнений.

Совместные измерения - это одновременные измерения двух и более разнородных величин для нахождения параметров зависимости между ними (измерение скорости).

Прямые измерения могут быть осуществлены несколькими методами.

Методом непосредственной оценки (по стрелочному прибору).

Дифференциальным методом (непосредственно находится разность между искомой величиной и известной).

Нулевым компенсационным методом (измеряемая величина уравновешивается известной величиной).

Методом совпадений (разность между измеряемой величиной и известной, воспроизводимой мерой, измеряют используя совпадение отметок шкал - нониусная шкала).

Измерения делят на статические и динамические.

Под статическим режимом средства измерений понимают режим, при котором выходной сигнал можно считать неизменным.

Под динамическим режимом понимается режим, при котором выходной сигнал изменяется во времени так, что это изменение необходимо учитывать.

2. Виды погрешностей измерений.

По вкладу в общую погрешность измерения различают:

Методические погрешности - возникают вследствие недостаточности разработанности теории явлений, положенных в основу измерения, в частности из-за порогового несоответствия.

Н

Вольтметр показывает падение напряжения на амперметре и резисторе.

апример измерения сопротивления резистора по формуле сопровождается методическими погрешностями:

Показания амперметра завышены на величину тока, проходящего через вольтметр.

Инструментальные погрешности - возникают из-за несовершенства средств измерения.

Например погрешность термометра из-за неравномерности сечения трубки.

Личные погрешности - ошибки оператора.

(1.4)

По причинам возникновения различают систематические и случайные погрешности.

Систематическая погрешность - составляющая погрешности, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины. Обнаруженная и оцененная систематическая погрешность исключается из результата измерения путем поправки.

Случайная погрешность обусловлена рассеиванием результатов и для отдельных измерений индивидуально непредсказуема. Какие-либо присущие им закономерности проявляются лишь на значительном числе результатов.

Грубая погрешность - погрешность, существенно превышает погрешность, оправданную условиями измерения, методом, квалификацией оператора. Грубые погрешности обнаруживаются статистическими методами и исключаются.

Стрельба по мишени:

1. - Погрешности отсутствуют

2. - Только случайные погрешности

3. - Случайная и постоянная систематическая погрешность

4. - Случайная и переменная систематическая погрешности

5. - Случайная и грубая погрешности.

По наличию или отсутствию функциональной связи между погрешностью измерения и значением измеряемой величины различают аддитивную и мультипликативную погрешности.

Аддитивная погрешность не зависит от значения измеряемой величины.

Мультипликативная погрешность (получается путем умножения) зависит от значения измеряемой величины.

Свойства случайных погрешностей.

Наблюдениями были установлены следующие свойства случайных погрешностей.

1. Случайные погрешности не могут превосходить по абсолютной величине определенного предела.

2. Положительные и отрицательные случайные погрешности одинаково часто встречаются в ряду измерений.

3. Чем больше абсолютная величина случайной погрешности, тем реже она встречается в ряду измерений.

4. Среднее арифметическое из случайных погрешностей измерения одной величины при одинаковых условиях приближается к нулю при неограниченном увеличении числа измерений.

(1.5)