Учебное пособие Ульяновск Улгту 2015 2
жүктеу/скачать 7.08 Mb. Pdf көрінісі
|
| 1.
2.3. Методы измерений Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Методы измерений классифицируют по нескольким признакам. 1. По общим приемам получения результатов измерений различают: прямой и косвенный методы измерений. Первый реализуется при прямом измерении, второй – при косвенном измерении, которые описаны выше. 2. По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений. 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 и метод сравнения с мерой. При методе непосредственной оценки (рис. 1.3) определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего средства измерения. Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных средств измерений. Измерения с помощью этого метода проводятся очень быстро, просто и не требуют высокой квалификации оператора, поскольку не нужно создавать специальные измерительные установки и выполнять какие-либо сложные вычисления. Однако точность измерений чаще всего оказывается невысокой из-за погрешностей, связанных с необходимостью градуировки шкал приборов и воздействием влияющих величин (непостоянство температуры, нестабильность источников питания и пр.). Рис. 1.3. Метод непосредственной оценки При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Отличительной чертой методов Измеряемая величина Измерительный прибор Результат измерения 25 сравнения является непосредственное участие меры в процедуре измерения, в то время как в методе непосредственной оценки мера в явном виде при измерении не присутствует, а ее размеры перенесены на отсчетное устройство (шкалу) средства измерения заранее, при его градуировке. Обязательным в методе сравнения является наличие сравнивающего устройства. Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей: нулевой метод, дифференциальный метод, метод замещения и метод совпадения. Нулевой метод (или метод полного уравновешивания) – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и встречного воздействия меры на сравнивающее устройство сводится к нулю. Пример: измерение массы на равноплечных весах, когда воздействие на весы массы m x полностью уравновешивается массой гирь m 0 . При дифференциальном методе полное уравновешивание не производят, а разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, отсчитывается по шкале прибора. Пример: измерение массы на равноплечных весах, когда воздействие массы m x на весы частично уравновешивается массой гирь m 0 , а разность масс отсчитывается по шкале весов, градуированных в единицах массы; в этом случае значение измеряемой величины m m m x ∆ + = 0 , где m ∆ – показания весов. Метод замещения – метод сравнения с мерой, в которой измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Пример: взвешивание на пружинных весах; измерение производят в два приема, вначале на чашу весов помещают взвешиваемую массу и отмечают положение указателя весов, затем массу m x замещают массой гирь m 0 , подбирая ее так, чтобы указатель весов установился точно в том же положении, что и в первом случае. В методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Пример: измерение числа оборотов вала с помощью стробоскопа – вал периодически освещается вспышками света, и частоту вспышек подбирают так, чтобы метка, нанесенная на вал, казалась наблюдателю неподвижной. 26 |