Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Методы измерений
Лекция 2
Метод измерения – это специальный прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.
Классификация методов измерений
1) По общим приемам получения результатов измерений различают:
− прямой метод измерений;
− косвенный метод измерений.
2) По условиям измерения различают:
− контактный метод измерений (основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения);
− бесконтактный метод измерений (основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения).
3) По способу сравнения измеряемой величины с ее единицей различают:
− метод непосредственной оценки;
− метод сравнения с мерой.
Метод непосредственной оценки – значение величины определяют непосредственно по отчетному устройству измерительного прибора. Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. (Например, измерение массы – весами (циферблатными), силы тока – амперметром.)
Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. (Например, измерение массы рычажными весами с гирями.)
Существует ряд разновидностей этого метода:
− нулевой метод;
− дифференциальный метод;
− метод замещения;
− метод совпадений.
Объект измерения – это тело (физическая система, процесс, явление и т.д.), которое характеризуется одной или несколькими измеряемыми или подлежащими измерению физическими величинами.
Бесконечное множество физических объектов, окружающих нас, обладает бесконечным множеством различных качеств и свойств. Из этого огромного количества человек выделяет некоторое ограниченное число свойств, общих в качественном отношении для ряда однородных объектов и достаточных для их описания. В каждом таком качестве, в свою очередь, может быть выделено множество градаций. Если мы в состоянии установить размер градации, т.е. единицу данного свойства и физически реализовать ее в виде меры или шкалы, то, сопоставив размер интересующего нас свойства объекта с такой мерой или со шкалой, мы получим его количественную оценку. Свойства, для которых могут быть установлены и воспроизведены градации определенного размера, называются физическими величинами.
Физическая величина (ФВ) – это свойство, общее в качественном отношении для множества объектов, физических систем, их состояний и происходящих в них процессов, но индивидуальное в количественном отношении для каждого из них.
Таким образом, основным объектом измерения в метрологии являются физические величины.
Существуют основные и производные физические величины.
В качестве основных ФВ выбирают величины, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира.
Производные единицы ФВ – единицы, образованные уравнениями, связывающими их с основными единицами или уже определенными производными.
В Российской Федерации используется система единиц СИ, введенная ГОСТ 8.417 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы физических величин».
Основные физические величины системы СИ: метр (длина), килограмм (масса), секунда (время), ампер (сила электрического тока), кельвин (термодинамическая температура), моль (количество вещества), кандела (сила света).
Качественной характеристикой величины является размерность.
Размерность обозначается символом dim. (от лат. dimension).
Размерность основных физических величин обозначается соответствующими заглавными буквами:
dim l = L; dim m = M; dim t = T.
Размерность производной физической величины выражается через размерность основных физических величин с помощью степенного одночлена:
dim x = Lα Mβ Tγ.
Количественной характеристикой величины служит ее размер.
Целью измерения и его конечным результатом является нахождение значения физической величины.
Значение физической величины – оценка физической величины в принятых для измерения данной величины единицах.
В теории измерений существуют понятия истинного, измеренного и действительного значения ФВ.
Нахождение истинного значения измеряемой физической величины является центральной проблемой метрологии. Стандарт определяет истинное значение как значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта.
Одним из постулатов метрологии является положение о том, что: истинное значение физической величины существует, однако определить его путем измерения невозможно.
Действительное значение – значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели может быть использовано вместо него.
Измеряемая физическая величина – физ. величина, подлежащая измерению в соответствии с поставленной измерительной задачей.
Влияющая физическая величина – физ. величина непосредственно не измеряемая средством измерения, но оказывающая влияние на него или на объект измерения таким образом, что это приводит к искажению результата измерения.
Физический параметр – физическая величина, характеризующая частную особенность измеряемой величины. (Напр.: при измерении напряжения переменного тока в качестве параметров напряжения могут выступать амплитуда колебаний, мгновенное значение напряжения, среднее квадратичное значение и др.)
Постоянная величина – физ. величина, размер которой по условиям измерительной задачи можно считать не изменяющимся за время, превышающее длительность измерения.
Переменная величина – физ. величина, изменяющаяся по размеру в процессе измерения.
