1.4. Виды и методы измерений.

Измерения, как экспериментальные процедуры, весьма разнообразны, что объясняется множеством измеряемых ФВ, различным характером их изменения во времени, различными требованиями к точности результата и т.п.

*В зависимости от способа получения результата и способа обработки экспериментальных данных измерения бывают прямыми, косвенными, совокупными и совместными.

Прямыми называют измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. При этом измеряемую величину сравнивают с мерой измерительными приборами, градуированными в требуемых единицах (измерение напряжения вольтметром, тока — амперметром и т.п.).

При косвенных измерениях искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно или сложно измерить непосредственно или когда прямое измерение дает недостаточно точный результат (измерение электрического сопротивления и мощности методом амперметра и вольтметра, АЧХ четырехполюсника по измерениям U_вх и U_вых). При косвенном измерении значение измеряемой величины X получают путем решения уравнения: X=F(а₁, а₂, а₃, ..., а_n), где а₁, а₂, а₃, ..., а_n — значения величин, получаемых прямыми измерениями.

Совокупные измерения — одновременные измерения нескольких одноименных величин, при которых искомое значение величины находят, решая систему уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин (например, измерение сопротивлений резисторов, соединенных треугольником — путем измерения сопротивлений между различными вершинами треугольника; по результатам трех измерений составляют систему трех уравнений, решая ее определяют сопротивления резисторов).

Совместные измерения — одновременные измерения нескольких неодноимённых величин для нахождения зависимости между ними.

Пример совместного измерения: определение зависимости сопротивления резистора от температуры R_t=R₀(1+At+Bt²) — измеряя сопротивление резистора при трех различных температурах, составляют систему из трех уравнений, решая которую, находят R₀, A, B.

*Метод измерений — это способ решения измерительной задачи; это совокупность приемов использования принципов и СИ.

Принцип измерения — это физическое явление (или совокупность физических величин), положенное в основу измерений. Например, измерение массы тела при помощи взвешивания с использованием силы тяжести; измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта.

Как уже указывалось, числовое значение ФВ при измерении получают путем сравнения ее с известной однородной величиной, воспроизводимой мерой. В зависимости от способа применения меры различают метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия, шкала которого заранее была отградуирована с помощью многозначной меры.

Метод сравнения с мерой — методы, при которых производится сравнение измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой. Отличительная особенность метода сравнения — непосредственное участие в измерении меры величины, однородной с измеряемой (измерения веса с помощью гирь на весах). Группа методов сравнения с мерой включает в себя: нулевой, дифференциальный, замещения, совпадения.