В. А. Никитин с. В. Бойко

Методы измерений



Методы измерений подразделяются на:

• 
  методы непосредственной оценки;
  
• 
  методы сравнения.
  

Методы сравнения подразделяются на:
а) методы непосредственного сравнения с мерой; б) методы опосредованного сравнения с мерой.
Методы непосредственного сравнения с мерой – методы измерения в которых измеряемую величину сравнивают непосредственно с величиной, воспроизводимой мерой, а опосредованного сравнения с мерой – методы измерения в которых измеряемую величину сравнивают через косвенную величину, воспроизводимую мерой с последующим пересчетом значений с соответствующей зависимостью непосредственной величины с косвенной.
В свою очередь методы непосредственного сравнения с мерой, а также и методы опосредованного сравнения с мерой, подразделяется на:

1. 
   дифференциальный метод сравнения с мерой;
   
2. 
   нулевой метод сравнения с мерой;
   
3. 
   метод замещения при сравнении с мерой;
   
4. 
   метод совпадения при сравнении с мерой;
   
5. 
   метод противопоставления при сравнении с мерой.
   

Каждый метод измерения имеет обобщенную структурную схему при прямом преобразовании и наличии компенсации, с использованием меры и без нее, имеет определенные условия применения или должен иметь их, должен иметь возможность оценки на точность. Обобщенная схема простого процесса измерения представлена на рисунке 5.1.



Объект измерения




Рисунок 5.1 - Обобщенная схема простого процесса измерения

Для организации процесса измерений инженер или простой рабочий должен обладать необходимым элементарным запасом знаний о том, как это делается! Для этого необходимо уметь организовать выбор метода измерения! Выбор метода измерений определяется принятой моделью объекта измерения

(ОИ) и доступными или имеющимися в своем распоряжении средствами измерений (СИ). Таким образом, метод измерений - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с мерой, т.е. с ее единицей (или шкалой) в соответствии с реализованным принципом измерений. При выборе метода измерений необходимо добиться того, чтобы погрешность метода измерений, т.е. составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятых модели и методов измерений (иначе, теоретическая погрешность), не сказывалась заметно на результирующей погрешности измерения, т.е. не превышала 30 % от нее. Перечисленные выше методы измерений требуют разных затрат денежных средств и времени на выполнение наблюдений при измерениях. Поэтому необходимо учитывать требования точности и временные зависимости измеряемых величин. Измерения измеряемых параметров модели в течение времени измерения (выполнение цикла наблюдений), как правило, не должно превышать 10 % от заданной погрешности измерения. Если возможны альтернативы, учитывают и экономические соображения: ненужное завышение точности модели и метода измерения приводит к необоснованным затратам, тоже относится и к выбору СИ. Из этого вытекает, что выбор метода и СИ практически происходит одновременно. Выбор СИ и вспомогательных устройств. Выбор СИ определяется измеряемой величиной, принятым методом измерений и требуемой точностью результата измерений (нормами точности из ОИ, при этом учитывать также диапазон измеряемой величины и СИ, условия измерений, эксплуатационные качества СИ, их стоимость).
Основное внимание уделяют погрешностям СИ. При этом добиваются выполнения условия /5/

^  ^{ } мод
  _м
  _си
  _о   _усл
  Д ,
(5.1)

где _ - предельные погрешности;

_мод - модели измерений;
_м - метода измерений;
_си - средства измерений; Она состоит из ряда составляющих по МХ самого СИ, главная и которых является предельно допустимой погрешностью СИ.
_о - оператора;
 _усл - дополнительные погрешности, обусловленные воздействием влияющих факторов условий измерений;
Д – предельно допускаемая погрешность результатов измерений. МХ – метрологические характеристики СИ, состоящие из составляющих – смотри ГОСТ на тип любого СИ.
Критерий - _ выбора СИ достаточно надежен, но дает завышенную на от 20 до 30 % оценку суммарной погрешности измерения. Если такой запас по точности не допустим, суммирование составляющих _ следует произвести по

формулам, приведенным в статистической методике, которую мы будем рассматривать позже. Образцовые средства измерений (ОСИ), термин по старому, а теперь - эталонные средства измерений (ЭСИ), для проведения метрологической аттестации или поверки выбирают в соответствии с указаниями в НД на поверочные схемы и (или) методики поверки (аттестации). После выбора метода и СИ определяется необходимость разработки методики выполнения измерений (МВИ) или применения уже утвержденной, или применения простой инструкции по эксплуатации на СИ.

6.