Методы измерений

Способы измерений


Систематизация измерений

Качество измерений.

Под качеством измерений понимают совокупа параметров, обусловливающих получение результатов с требуемыми точностными чертами и в нужном виде.

Качество измерений характеризуется такими показателями, как точность, корректность, достоверность, сходимость и воспроизводимость результатов.

Точность измерения – качество измерения, отражающее близость его результата к настоящему значению измеряемой величины. Количественно точность может быть выражена величиной, оборотной относительной погрешности, взятой по модулю.

Корректность измерений – это черта свойства измерений, отражающая близость к нулю периодической погрешности результатов измерений.

Достоверность измерений определяется степенью доверия к результату измерения и характеризуется вероятностью того, что настоящее значение измеряемой величины находится в обозначенных границах.

Сходимость результата измерений– черта свойства измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполняемых повторно одними и теми же способами т средствами измерений и в одних и тех же критериях.



Воспроизводимость результатов измерений – черта свойства измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, приобретенных в различных местах, различными способами и средствами измерений, различными операторами, но приведенных к одним и этим же условиям.

Измерения классифицируются по нескольким признакам.

а) По зависимости измеряемой величины от времени:

· статические (измеряемая величина остается неизменной во времени в процессе измерения);

· динамические (измеряемая величина меняется в процессе измерения).

б) По сложившимся совокупностям измеряемых величин:

· электронные;

· механические;

· теплотехнические;

· физико-химические;

· радиационные;

· и т.д.

в) По условиям, определяющим точность результата:

· измерения очень вероятной точности, достижимой при современном уровне техники. Это измерения, связанные с созданием и проигрыванием стандартов, также измерения универсальных физических констант;

· контрольно-поверочные измерения, погрешности которых не должны превосходить данного значения. Такие измерения осуществляются муниципальными и ведомственными метрологическими службами;

· технические измерения, в каких погрешность результата определяется чертами средств измерений. Технические измерения являются более всераспространенными и производятся во всех отраслях хозяйства и науки. К ним, а именно, относятся и технологические измерения.

г) По числу измерений (наблюдений), выполняемых для получения результата:

· измерения с однократным наблюдением (простые);

· измерения с неоднократными наблюдениями (статистические).

Под наблюдением при измерении в этом случае понимают экспериментальную операцию, выполняемую в процессе измерения, в итоге которой получают одно значение из группы значений величины, подлежащих совместной обработке для получения результатов измерения.

д) По методу получения результата (по виду уравнения измерения):

· прямые измерения – измерения, при которых разыскиваемое значение величины находят конкретно из опытнейших данных. В процессе прямого измерения объект измерения приводится во взаимодействие со средством измерений и по свидетельствам последнего, отсчитывают значение измеряемой величины либо обозначенные измерения множатся на неизменный коэффициент для определения значения измеряемой величины. Математически прямое измерение можно обрисовать выражением (2). Примером прямых измерений могут служить: измерение длины линейкой, массы при помощи весов, температуры указателем температуры и т.д. К прямым измерениям относят измерения подавляющего большинства характеристик химико-технологических процессов.

· косвенные измерения - измерения, при которых разыскиваемое значение величины находят на основании известной зависимости меж данной величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.


Загрузка...

Примером косвенных измерений могут служить измерения: плотности однородного тела по его массе и объему, электронного сопротивления по падению напряжения и силе тока и т.д.

В современных микропроцессорных измерительных устройствах очень нередко вычисления разыскиваемой измеряемой величины выполняются “снутри” прибора. Измерения, проводимые такового рода средствами измерений, относятся к прямым измерениям. К косвенным измерениям относятся только такие измерения, при которых расчет осуществляется в ручную либо автоматом, но после получения результатов прямых измерений. При всем этом может быть учтена раздельно погрешность расчета.

· совокупные измерения – проводимые сразу измерения нескольких одноименных величин, при которых разыскиваемые значения величины находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях разных сочетаний этих величин.

Пример. Нахождение сопротивлений 2-ух резисторов по результатам измерения их сопротивлений при поочередном и параллельном включении резисторов.

R1=R1+R2

R2= (R1*R2)/ (R1+R2)

· совместные измерения – проводимые сразу измерения 2-ух либо нескольких не одноименных величин для нахождения зависимости меж ними.

К примеру. При определении зависимости сопротивления резистора от температуры употребляют известное выражение:

,

где Rt – сопротивление резистора при некой температуре t; R20 – сопротивление резистора при температуре 20оС; α и β – температурные коэффициенты. Разыскиваемые значения R20, α и β находят решением системы 3-х уравнений, составленной для 3-х разных значений температуры. Тут сопротивление Rt и температура t измеряются прямым методом.

Не считая приведенных выше признаков систематизации измерений для определенных случаев по мере надобности могут быть применены и другие. К примеру, измерения можно подразделить зависимо от места выполнения на лабораторные и промышленные; зависимо от процедуры выполнения во времени – на непрерывные и повторяющиеся; зависимо от формы представления результатов – на абсолютные и относительные и т.д.

Прямые измерения, являясь самостоятельными и более всераспространенными, в то же время служат основой для более сложных видов измерений (косвенных, совокупных и совместных). В связи с этим способы прямых измерений являются общими для всех видов измерений и в предстоящим будут называться просто способами измерений.

С учетом того, что способ измерений представляет собой совокупа приемов использования принципов и средств измерений, различают два способа измерений:

- способ конкретной оценки;

- способ сопоставления с мерой (мера-средство измерений, созданная для проигрывания физической величины данного размера).

Классификационным признаком в таком разделении способов является наличие либо отсутствие при измерениях меры.

Способ конкретной оценки (отсчета) – способ измерения, в каком значение величины определяют конкретно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого деяния (прибор прямого деяния – измерительный прибор, в каком сигнал измерительной инфы движется в одном направлении, а конкретно с входа на выход).

Способ сопоставления с мерой – способ измерения, в каком измеряемую величину ассоциируют с величиной, воспроизводимой мерой.

Способы сопоставления зависимо от наличия либо отсутствия при сопоставлении разности меж измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, подразделяют на нулевой и дифференциальный.

Нулевой способ – это способ сопоставления с мерой, в каком результирующий эффект воздействия величин на прибор сопоставления доводят до нуля (прибор сопоставления, либо компаратор, - измерительный прибор, созданный для сопоставления измеряемой величины с величиной, значение которой понятно).

Дифференциальный способ – это способ сопоставления с мерой, в каком на измерительный прибор повлияет разность меж измеряемой величиной и известной, воспроизводимой мерой.

Как в нулевом, так и в дифференциальном способе могут быть выделены способы противопоставления, замещения и совпадения.

Способ противопоставления – способ сопоставления с мерой, в каком измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, сразу действуют на прибор сопоставления, при помощи которого устанавливается соотношение меж этими величинами.

Способ замещения – способ сопоставления с мерой, в каком измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой.

Способ совпадения – способ сопоставления с мерой, в каком разность меж измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадения отметок шкал либо повторяющихся сигналов.

Для пояснения сути приведенных определений обратимся к примерам реализации способов измерений.

Способ конкретной оценки с отчетом показаний по шкале прибора характеризуется тем, что лицу, осуществляющему измерение, не требуется каких или вычислений, не считая умножения показаний прибора на некую постоянную величину, соответственному данному прибору. Примером данного способа измерений может служить взвешивание груза Xна пружинных весах (рис.1). Масса груза тут определяется на базе измерительного преобразования по значению δ деформации пружины.

Процесс измерения по способу конкретной оценки характеризуется быстротой, что делает его нередко неприметным для практического использования. Но точность измерения обычно оказывается низкой из-за воздействия влияющих величин и необходимости градуировки шкал устройств.




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Методы измерений:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Методы измерений