3. Измерения, испытания

Измерение - совокупность операций по нахождению зна­чения физической величины с помощью специальных техничес­ких средств с учетом экспериментального сравнения данной фи­зической величины с однородной физической величиной, значе­ние которой принято за единицу

Измерение характеризуется следующими параметрами:

Погрешность измерения - количественная характеристи­ка качества измерения, определяемая как отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Достоверность измерения - степень доверия к результа­та измерений. Измерения, для которых известны вероятные характеристики отклонения результатов от истинного значения, относятся к достоверным.

Сходимость измерений - качество измерений, отражаю­щее близость друг к другу результатов измерений, выполненных в одинаковых условиях.

Воспроизводимость измерений - качество измерений, от­ражающее близость друг к другу результатов измерений, выпол­ненных в различных условиях (в различное время, в различных местах).

Классификация измерений:

1. По способу получения результата измерения:

• прямые (значения находят только по показаниям измерительных приборов); Например, при определении длины предмета с помощью линейки происходит сравнение ис­комой величины (количественного выражения значения длины) с мерой, т. е. единицей измерения.

• косвенные (значение искомой величины находят посредством расчетов);

• совместные (одновременно измеряют несколько величин для установления зависимости между ними), совокупные (значение искомой ве­личины находят путем решения системы уравнений), однократ­ные, многократные.

2. По характеру зависимости измеряемой величины от време­ни измерения делятся на:

• статические (измерения соответствуют случаю, когда измеряемая величина остается постоянной);

• динамические (измерения соот­ветствуют случаю, когда измеряемая величина изменяется).

3. По способу выражения результатов измерения различают

• Абсолютное измерение - основано на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант;

• Относительным называется измерение отношения величи­ны к одноименной величине, играющей роль единицы, или из­менения величины по отношению к одноименной величине, при­нимаемой за исходную.

4. По числу измерений величины различают :

• Однократные - это когда одно измерение соответ­ствует одной величине, т. е. число измерений равно числу изме­ряемых величин. Такой вид измерений всегда сопряжен с боль­шими погрешностями, поэтому, как правило, проводят не менее трех однократных измерений и находят конечный результат как среднее арифметическое значение.

• Многократные измерения - это когда число измерений пре­вышает число измеряемых величин. В этом случае минимальное число измерений больше трех. Преимуществом многократных измерений является значительное снижение влияния случайных факторов на погрешность измерения (иногда этот вид измере­ний называют статистическим).

Выделим методы измерения.

Метод измерений - это совокупность приемов использо­вания принципов и средств измерений.

1. метод непосредственной оценки - значение величины определяется непосредственно по отсчетному устройству изме­рительного преобразователя прямого действия;

2. метод сравнения с мерой - измеряемая величина срав­нивается с величиной, воспроизводимой мерой. Различают сле­дующие виды методов сравнения:

• противопоставления - измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на при­бор сравнения, с помощью которого устанавливаются соотношения между этими величинами;

• дифференциальный - на измерительный прибор воздейству­ет разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой;

• нулевой - результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля;

• замещения - измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой;

• совпадений - используют совпадения отметок шкал или периодических сигналов для измерения разности между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой.