24. Сравнительный анализ методов измерений.

Метод сравнения с мерой метод измерений, в котором измеряемая величина сравнивается с известной величиной, воспроизводимой мерой.

Принципиальные различия между двумя основными методами измерений заключаются в том, что метод непосредственной оценки реализуется с помощью приборов и не требует дополнительного применения мер, а метод сравнения с мерой предусматривает обязательное использование меры. Меры в явном виде воспроизводят с выбранной точностью физическую величину определенного (близкого к измеряемому) размера.

Формально метод сравнения с мерой может быть описан следующим выражением: Q = х + Хм, где Q – измеряемая величина, х – показания средства измерения. Хм – величина, воспроизводимая мерой.Примерами используемых мер являются гири, концевые меры длины или угла, резисторы и т.д.

В зависимости от одновременности или неодновременности воздействия на прибор сравнения измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой, различают:

Метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой, то есть эти величины воздействуют на прибор последовательно.

Метод противопоставления – метод сравнения с мерой, в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами.

Нулевой метод является разновидностью метода противопоставления, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля.

Определяющим признаком методов сравнения является то, что в процессе каждого измерительного эксперимента происходит сравнение двух однородных независимых друг от друга величин - известной (воспроизводимой мерой) и измеряемой. При измерениях методами сравнения используются реальные физические меры, а не их «отпечатки».

Сравнение может быть одновременным, когда мера и измеряемая величина воздействуют на измерительный прибор одновременно, и разновременным, когда воздействие измеряемой величины и меры на измерительный прибор разнесено во времени. Кроме того, сравнение может быть непосредственным и опосредованным. В первом случае измеряемая величина и мера непосредственно воздействуют на устройство сравнения, а во втором – через другие величины, однозначно связанные с известной и измеряемой величинами.

Одновременное сравнение осуществляется обычно методами противопоставления, нулевым,дифференциальным и совпадения, а разновременное – методом замещения.

25. Метрологические характеристики средств измерений.

1.Функция преобразования – отношение входного сигнала к выходному, чем проще функция преобразования, тем проще прибор.

2.Чувствительность: отношение изменения выходного сигнала к изменению входного. Чувствительность определяется ценой деления прибора. Порог чувствительности – минимальное значение, при котором возможны недостоверные показания.

3. Вариация показаний

Диапазон измерений – область нормированных значений, в которой прибор определяет достоверные показания. Недостоверные показания – область значений (Максимальная или минимальная), отмеченная на шкале значений

Математическое ожидание - среднее значение случайной величины (распределение вероятностей стационарной случайной величины)

Дисперсия – мера разброса значений случайной величины относительно её математического ожидания

Предел измерений – наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.

Цена деления–разность соседних показаний прибора на измерительной шкале

Измерит.шкала – равномерная, неравномерная, логарифмическая

Погрешности – относительная, абсолютная, приведенная