Виды измерений. Классификация видов измерений

Измерение является важнейшим понятием в метрологии. Это организованное действие человека, выполняемое для количествен-ного познания свойств физического объекта с помощью определения опытным путем значения какой-либо физической величины [20].

Существует несколько видов измерений. При их классификации обычно исходят из характера зависимости измеряемой величины от времени, вида уравнения измерений, условий, определяющих точность результата измерений и способов выражения этих результатов.

По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются на:

• статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;
• динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

Статическими измерениями являются, например, измерения размеров тела, постоянного давления, динамическими - измерения пульсирующих давлений, вибраций.

Существуют 4 основных вида измерений:

- прямое измерение – измерение, при котором истинное значение физической величины находятся непосредственно из опытных данных или с помощью прибора непосредственно отсчитывающего значения измеряемой величины. При прямых измерениях уравнение измерения имеет вид: .

Примеры. Измерения массы на циферблатных или равноплечных весах, температуры термометром, длины с помощью линейных мер.

- косвенное измерение – это измерение, при котором истинное значение измеряемой величины находят путём исследования известной функциональной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям:

.

Примеры. Нахождение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам; нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения.

- совокупные измерения – как правило проводятся при научных исследованиях, а результаты измерения находятся путём решения системы измерений. Совокупные измерения – производимые одновременно измерения одноименных величин, при которых искомые значения величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Примеры. А)Измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь.

Б) - термо ЭДС, - температура окружающей среды. Каждое уравнение представляет результат прямых измерений различных сочетаний измеряемых величин. Измеряемые величины получены прямыми измерениями.

.

- текущая температура окружающей среды;

- величина термо ЭДС;

- коэффициенты полинома.

- совместные измерения. Производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости между ними. Совместные измерения производятся путём планирования эксперимента. Совместные измерения отличаются от совокупных тем, что прямые измерения физических величин производятся в ходе планирования эксперимента.

Пример. Измерения, при которых электрическое сопротивление при температуре 20°С и температуре коэффициенты измерительного резистора находят по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах.

Кроме того, измерения классифицируются:

- в зависимости от условий проведения и конкретных ситуаций на лабораторные, промышленные и др.;

- в зависимости от процедуры проведения во времени на непрерывные, периодические, дискретные и др.;

- в зависимости от формы представления на абсолютные и относительные.

Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использования значений физических констант.

Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или изменения величины.

Принцип измерений - cовокупность физических явлений, на которых основаны измерения.

Примеры. Измерения температуры с использованием термоэлектрического эффекта; измерения массы взвешиванием (использование силы тяжести, пропорциональной массе); измерения расхода газа или жидкости по перепаду давления в сужающем устройстве.