2.3.3. Нульовий метод.

В історії розвитку техніки точних вимірювань нульовий (компенсаційний) метод є одним з перших. Зважування грузів на ричажній вазі – характерний приклад нульового методу вимірювань.

В загальному вигляді сутність нульового методу полягає у слідуючому. Вимірювану величину порівнюють з величиною, значення якої відомо. Останню вибирають таким чином, щоб різниця між вимірюваною і відомою величинами дорівнювала нулю. Співпадання значень цих величин відмічають за допомогою нульового покажчика (нуль-індикатор).

Цей метод широко використовується в автоматичних вимірювальних приладах: мостах, потенціометрах, аналізаторах рідин, газів та інших, наприклад вимірювання електричної напруги компенсатором. На результати вимірювань, як правило, майже не впливають зовнішні чинники і джерело живлення вимірювальних електричних схем.

Між диференціальним методом і нульовим методом є дещо спільного. Якщо в диференціальному методі ми вимірюємо різницю між двома величинами, то в нульовому методі ми практично зводимо цю різницю до нуля.

Нульовим є компенсаційний метод вимірювань, який використовується в основному для вимірювань фізичних явищ в тих випадках, коли важливо виміряти їх, не порушуючи умов, в яких відбувається вимірюване явище.

2.3.4. Метод співпадань.

Метод співпадань(збіжності) є різновидом методу порівняння з мірою і полягає в тому, що різниця між шуканою і відтвореною мірою величинами вимірюється за збігом шкал або періодичних сигналів. Цей метод використовується при вимірюванні точних сигналів часу, частоти обертання тощо.

Цей метод використовує співпадання відміток шкал або періодичних сигналів. Наприклад, прикладемо лінійку з міліметровими поділками до лінійки з дюймовими поділками і сполучимо їх нульові позначки. При цьому виявиться, що точно співпадають позначки, які відповідають 127 мм і 5 дюймів; 254 мм і 10 дюймів і т.д. Звідси можна визначити, що 1 дюйм = 25, 4 мм.

По принципу метода співпадань побудован ноніус штангенциркуля та ряду інших приладів.

Крім перелічених методів, у метрологічній практиці використовуються багато інших: інтерферентний — для точних вимірювань лінійних величин, фотоелектричний – у машинобудуванні та ін.

Вибір методу вимірювань залежить від його теоретичної обгрунтованості, наявності необхідних засобів вимірювань, їх виду (міра, вимірювальний прилад тощо) і конструктивних особливостей.

2.4. Електричні методи вимірювання неелектричних величин.

При метрологічних роботах і технологічних вимірюваннях параметрів широко використовуються електричні методи вимірювань неелектричних величин: температури, рівня, тиску, витрат, різних показників якості готової продукції і сировини. Це пов'язано з тим, що у більшості випадків технологічні лінії виготовлення продукції мають досить велику протяжність, і здійснювати одночасний контроль основних параметрів просто неможливо. Тому вимірювані технологічні параметри перетворюють в електричні величини-сигнали, які можна передавати на значні відстані. Перетворення неелектричних величин в електричні дозволяє спростити сам процес вимірювання, підвищити його точність і навіть виміряти величини, які раніше ніколи не вимірювалися. Перетворення неелектричних величин в електричні сигнали проводиться за допомогою вимірювальних перетворювачів. Лінійні переміщення, деформації чутливих елементів, перетворені в електричні сигнали, передаються на значну відстань і за допомогою відтворюючих засобів перетворюються у вимірювану величину.

Для вимірювання неелектричних величин досить широко використовуються такі електричні методи, як тензоелектричні, індукційні, фотоелектричні, п'єзоелектричні та ін.

Тензометричний метод ґрунтується на використанні тензорезисторів, які змінюють свій опір під дією деформацій механічних чутливих елементів (наприклад, мембран).

П’єзоелектричний метод ґрунтується на використанні властивостей деяких кристалічних матеріалів утворювати електричні заряди на їх поверхні під дією прикладеної сили. Це явище називається п’єзоефектом.

Ємнісний метод базується на зміні ємності датчика за рахунок діелектричних властивостей самого середовища.

Поряд з описаними широко застосовуються індукційні, омічні, термоелектричні та інші методи вимірювання неелектричних величин.