61)Методы измерений. Метод совпадений: сущность, достоинства и недостатки.

Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.

Методы измерений можно классифицировать по различным признакам. Для общеметрологического анализа важными являются традиционные классификации, основанные на следующих признаках:

• физический принцип, положенный в основу измерения;

• режим взаимодействия средства измерений с объектом;

• вид применяемых средств измерений;

• вид хранителя единицы физической величины и характер измерительных операций.

По первому признаку все методы измерений делятся на электрические, магнитные, акустические, оптические и т.д. По режиму взаимодействия их можно разделить на статические и динамические, контактные и бесконтактные методы. По виду применяемых средств измерений - на аналоговые и цифровые.

По последнему признаку выделяют следующие основные методы измерений :

• Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

• Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

  • Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

  • Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

  • Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

  • Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

—Метод совпадений (по ГОСТ 16263 –70) – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины оценивают, используя совпадение ее с величиной, воспроизводимой мерой (т.е. с фиксированной отметкой на шкале физической величины).

—Для оценки совпадения можно использовать прибор сравнения или органолептику, фиксируя появление определенного физического эффекта (стробоскопический эффект, совпадение резонансных частот, плавление или застывание индикаторного вещества при достижении определенной температуры и другие физические эффекты).

—В зависимости от одновременности или неодновременности воздействия на прибор сравнения измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой, различаютметод измерений замещением и метод противопоставления.

62)Метрологические характеристики средств измерений. Характеристики погрешностей.

Характеристики свойств средств измерений, оказывающих влияние на результаты измерений и их точность называются метрологическими.

Их можно разбить на группы:

1) Характеристики, предназначенные для определения показаний средств измерений. К ним относятся:

а) функция преобразования измерительного прибора с неименованной шкалой или со шкалой, градуированной в единицах, отличных от единиц входной величины

б) значения однозначной или многозначной меры;

в) цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

г) вид выходного кода, число разрядов кода.

2) Характеристики качества показаний- точности и правильности. Точность показания определяется его средним квадратическим отклонением. Правильность обеспечивается внесением поправки, устанавливаемой при метрологической аттестации средства измерения.

3) Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам. К ним относятся функции влияния и учет изменений метрологических характеристик свойств измерений, вызванных изменениями влияющих величин в установленных пределах.

4) Динамические характеристики средств измерений, учитывающие их инерционные свойства.

5) Характеристики взаимодействия с объектами или устройствами на входе и выходе средств измерений.

Характеристики погрешности.

По способу выражения числового значения погрешности делят на:

• Абсолютную: Дельта Х=Хп-Х

• Относительную: Дельта= (дельтаХ \ Х )*100%.

• Приведённую: Гамма = (дельтаХ \ Хн)*100%. При равномерной шкале определяется следующим образом:

• Если нулевое значение находится на краю шкалы, или вне диапазона измерений, то Хн = верхнему пределу измерений.

• Если нулевое значение находится внутри предела измерений, то Хн= большему из модулей пределов измерений.

• Для электроизмерительных приборов Хн = сумме модулей пределов измерений.

• Для условного нуля Хн = модулю разности пределов.

• Если для средств измерения нормируется номинальное значение измеряемой величины, то Хн = самому номинальному значению.

В случае неравномерных шкал Хн устанавливают равным всей длине шкалы, или её части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае абсолютные погрешности выражают в единицах длины.

По условиям окружающей среды различают:

• Основную погрешность – это погрешность средств измерения при нормальных условиях.

• Дополнительную погрешность – это погрешность средств измерения, возникающая при отклонении условий от нормальных.

В зависимости от режима работы средства измерения различают:

• Статическая погрешность – это погрешность средств измерения, при измерении установившегося во времени значения измеряемой величины.

• Динамическая погрешность – это разность между погрешностью средства измерения в динамическом режиме и его статической погрешностью в соответствующем значении измеряемой величины в данный момент времени.