Прямыми называют измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Простейшие примеры прямых измерений: измерение длины линейкой, температуры – термометром, электрического напряжения – вольтметром и пр. Уравнение прямого измерения: y = C x , где С – цена деления СИ. Прямые измерения – основа более сложных видов измерений.
Косвенными называют измерения, результат которых определяют на основе прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью y = f1(x1, x2,K, xn ) , где x1, x2,K, xn – результаты прямых измерений, y – измеряемая величина.
Примеры: объем прямоугольного параллелепипеда определяется по результатам прямых измерений длины в трех взаимно перпендикулярных направлениях; электрическое сопротивление – по результатам измерений падения напряжения и силы тока и т.д.
Находить значения некоторых величин легче и проще путем косвенных измерений, чем путем прямых. Иногда прямые измерения невозможно осуществить. Нельзя, например, измерить плотность твердого тела, определяемую обычно по результатам измерений объема и массы. Косвенные измерения некоторых величин позволяют получить значительно более точные результаты, чем прямые.
Абсолютное измерение – это косвенное измерение, для осуществления которого используется прямое измерение массы, длины и времени.
Совокупными называют измерения, в которых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин.
Результаты совокупных измерений находят путем решения системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений.
При определении взаимоиндуктивности катушки М, например, используют два метода: сложения и вычитания полей. Если индуктивность одной из них L1, а другой – L2, то находят L01 = L1 + L2 + 2M и L02 = L1 + L2 - 2M ,
отсюда M = (L01 - L02 ) 4 .
Совместными называют производимые одновременно (прямые или косвенные) измерения двух или нескольких не одноименных величин. Целью совместных измерений по существу является нахождение функциональной зависимости одной величины от другой, например, зависимости длины тела от температуры, зависимости электрического сопротивления проводника от давления и т.п. Например, измерение сопротивления Rt проводника при фиксированной температуре t по формуле
Rt = R0 (1+αΔt) ,
где R0 и α – сопротивление при известной температуре t0(обычно 20°C ) и температурный коэффициент – величины постоянные, измеренные косвенным методом; Δt = t - t0 – разность температур; t – заданное значение температуры, измеренное прямым методом.
Таким образом, любой процесс измерения представляет собой тот или иной прием сравнения измеряемой величины с величиной воспроизводимой мерой при использовании различных средств измерений. Различных модификациях машин и приборов одного класса или близких по назначению обеспечивает конструктивную преемственность при создании новых изделий, позволяет использовать освоенные в производстве узлы и агрегаты, значительно сокращает трудоемкость проектирования, изготовления и ремонта изделий, повышает уровень взаимозаменяемости продукции, способствует специализации предприятий, механизации и автоматизации производственных процессов, улучшает качество продукции, а также облегчает перестройку производства при переходе предприятий на освоение новой продукции.
Область и вид измерений
Все измеряемые физические величины подразделяются на:
- геометрические величины (измерение длин и углов, отклонений размеров формы и расположения поверхностей, параметров конусов, резьбы, зубчатых колес, шероховатости поверхности и др.);
- теплотехнические величины (температура, давление, расход, уровень объема вещества);
- электрические величины (ток, напряжение, мощность, частота, индукция и т.д.);
- механические величины (деформация, усилия, крутящие моменты, твердость, вибрация, шум, масса и др.);
- химический состав (концентрация, химические свойства, состав);
- физические свойства (влажность, электропроводность, плотность, вязкость); - и др.
Из приведенной классификации, можно сделать вывод, что все физические величины разбиты на области измерений в соответствии с областями науки или техники, выделяющихся своей спецификой. Так, для измерения геометрических величин и измерения электрических величин лаборанты (операторы) должны иметь образование в разных областях.
Итак, область измерений – совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо области науки или техники и выделяющихся своей спецификой.
Области измерений, в свою очередь, подразделяются на виды, а виды – на подвиды.
Вид измерений – часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.
Пример. В области электрических и магнитных измерений могут быть выделены как виды измерений:
- измерения электрического сопротивления;
- электродвижущей силы;
- электрического напряжения;
- магнитной индукции и т.д.
Подвид измерений – часть вида измерений, выделяющаяся особенностями измерений однородной величины (по диапазону, по размеру величины и т.д.).
Пример. При измерении длины выделяют измерения больших длин (в десятках, сотнях, тысячах километров) или измерения сверхмалых длин – толщин пленок.
Comentarios
{{ comment.author.name }}
{{ comment.content }}
{{ reply.author.name }}
{{ reply.content }}