Методи вимірювань

Метод вимірі - прийом або сукупність прийомів порівняння вимірюваної фізичної величини з її одиницею відповідно до реалізованим принципом вимірювань.

Тут під принципом вимірювань розуміється фізичне явище або ефект, покладені в основу виміру тим або іншим типом засобів вимірювань. Наприклад, застосування ефекту Доплера для вимірювання швидкості, сипи тяжкості при вимірюванні маси зважуванням.

Метод вимірювань звичайно обумовлений пристроєм засобів вимірювань.

Розрізняють такі основні методи вимірювань: безпосередньої оцінки, порівняння з мірою, диференційний, нульовий, контактний і безконтактний.

Безпосередній метод - метод вимірювань, в якому значення величини визначають безпосередньо по відліковий пристрій вимірювального приладу. Наприклад, вимір розміру за допомогою штангенциркуля або мікрометра, сили електричного струму амперметром і т. П.

Метод порівняння з мірою - метод вимірювань, в якому вимірювану величину порівнюють з величиною, що відтворюється мірою. Наприклад, вимірювання маси на важільних вагах з уравновешиванием гирями (заходами маси з відомими значеннями).

Нульовий метод вимірювань - метод порівняння з мірою, в якому результуючий ефект впливу вимірюваної величини і заходи доводять до нуля. Наприклад, вимірювання опору за допомогою моста опорів.

Метод вимірювання заміщенням - метод порівняння з мірою, в якому вимірювану величину замішаних відомою величиною, що відтворюється мірою. Наприклад, на чашку ваг, призначену для зважування маси, встановлюють повний комплект гир і врівноважують ваги довільним вантажем. Потім на чашку з гирями поміщають зважувати масу і знімають частину гир для відновлення рівноваги. Сумарне значення маси знятих гир відповідає значенню зважувати маси (спосіб Д.І. Менделєєва).

Метод вимірювань доповненням - метод порівняння з мірою, в якому значення вимірюваної величини доповнюється мірою цієї ж величини з таким розрахунком, щоб на прилад впливала сума, рівна заздалегідь заданому значенню.

Диференціальний метод вимірювань - метод вимірювань, за якого вимірювана величина порівнюється з однорідною величиною, що має відоме значення, незначно відрізняється від вимірюваної величини, при якому вимірюється різниця між цими двома значеннями. У цьому випадку відносна похибка Ах вимірюваної величини х буде дорівнює

де Д1 (- відносна (віднесена до номінального значення заходи л ;,) похибка калібрування заходи; Д "- інструментальна похибка приладу (а = х - хи).

При малих а вплив Ді на точність результату вимірів може бути зведена до нуля. Цей метод знайшов широке поширення у повірці.

Контактний метод вимірювань - метод, заснований на тому, що чутливий елемент приладу приводиться в контакт з об'єктом вимірювання. Наприклад, контроль температури термометром.

Безконтактний метод вимірювання - метод, заснований на тому, що чутливий елемент приладу не приводиться в контакт із об'єктом вимірювання. Наприклад, вимірювання температури пірометром.

Вибір того чи іншого методу вимірювань визначається призначенням їх результатів та вимогами до точності.

Поняття про точність вимірювань

Точність результату вимірювання - характеристика якості вимірювання, що відображає близькість до нуля похибки його результату. Ці похибки є наслідком багатьох причин: недосконалість засобів вимірювань, методу вимірювань, досвіду оператора, недостатньою ретельності проведення вимірювання, впливу зовнішніх умов і т. Д. Для зменшення похибок необхідно усунути або зменшити вплив кожної з причин їх появи. Точність вимірювань зазвичай характеризується похибкою вимірювання. Вважається, що чим менше похибка вимірювання, тим більше його точність.

Кожен результат містить похибка, величину якої можна представити в наступному вигляді:

де Дхім - похибка вимірювання; хізі - результат вимірювання; ^ - Дійсне (істинне) значення вимірюваної величини.

Так як істинне значення фізичної величини дг (/ невідомо, то для визначення похибки вимірювання замість нього приймають дійсне значення фізичної величини х "визначуване з точністю, достатньою для оцінки похибки вимірювання. Тоді похибка вимірювання можна оцінити різницею між результатом вимірювання X і дійсним розміром хг:

Для оцінки ступеня наближення результатів вимірювання до істинного значення вимірюваної величини використовуються методи теорії ймовірностей і математичної статистики. Використання методів, розроблених в рамках теорії ймовірностей і математичної статистики, дозволяє з певною вірогідністю оцінити кордону похибок, за межі яких вони не виходять, ^ го дає можливість для кожного конкретного випадку вибрати засоби і методи вимірювання, що забезпечують отримання результату, похибки якого не перевищують заданих кордонів з необхідної ступенем довіри до результатів вимірювань (достовірністю).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >