Методы измерений

Метод измерений - это совокупность приемов использования принципов и средств измерений, при которых происходит процесс измерений.

Физическую величину можно измерить несколькими методами. С точки зрения технических особенностей методы измерения делятся на оптические, пневматические, тензометрические, индуктивные, емкостные, фотоэлектрические и т. д. По мере развития науки и тех­ники число их увеличивается. С методической стороны все методы измерений поддаются систематизации и обобщению по характерным признакам.

Для прямых измерений можно выделить несколько основных методов: непосредственной оценки, дифференциальный, нулевой и метод совпадений.

Метод непосредственной оценки дает значение измеряемой величины непосредственно по отсчетному устройству из­мерительного прибора прямого действия (измерение размера детали микрометром, давления  деформационным манометром, температу­ры  термометром, силы электрического тока  амперметром и т.п.). При этом применяют в основном показывающие измерительные приборы.

При методе непосредственной оценки измерение проводится быстро, в один прием, результат получается сразу. Однако точность измерения невысока из-за погрешностей, связанных с необходимо­стью градуировки шкал приборов и влиянием посторонних величин.

Точность измерения можно повысить, сравнивая измеряемое значение величины непосредственно с мерой. Частными случаями метода сравнения с мерой являются методы: дифференциальный, ну­левой и совпадения.

Дифференциальный (или разностный) метод характеризуется измерением разности между значениями измеряе­мой и известной (воспроизводимой мерой) величинами.

Метод позволяет получать результаты с высокой точностью, однако осуществление метода возможно только при условии воспро­изведения с большой точностью известной величины, значение кото­рой близко к значению измеряемой.

В практике измерения длины в машиностроении разностный ме­тод называется также относительным. Этим методом с помощью из­мерительных головок, индикаторных и рычажных скоб, оптимет­ров, индикаторных и микрометрических нутромеров определяют раз­меры деталей и отклонения. Дифференциальный метод используется в неуравновешенных мостах постоянного тока.

Нулевой метод - это метод сравнения с мерой, при кото­ром результирующий эффект воздействия величин на прибор срав­нения доводят до нуля (взвешивание грузов на рычажных весах, измерение сопротивления, емкости и индуктивности при помощи урав­новешенных мостов постоянного и переменного тока). В истории развития техники точных измерений нулевой метод появился одним из первых.

Нулевой и разностный методы очень близки. Если в разностном методе измеряют разность между значениями двух величин, то в нулевом практически приводят эту разность к нулю. Часто нулевой метод превращается в разностный или дифференциальный. Недоста­ток нулевого метода заключается в необходимости иметь средство измерений, позволяющее воспроизводить любое значение известной величины без существенного понижения точности. В большинстве случаев для этого используют меры переменного значения или набо­ры мер.

Meтод совпадений есть метод сравнения с мерой, в ко­тором разность между измеряемым значением величины и значени­ем, воспроизводимым мерой, измеряют, используя совпадения от­меток шкал или периодических сигналов известной и неизвестной величин (нониус для отсчета долей целых делений основной шкалы, сравнение радиосигналов точного времени с ходом хронометра, из­мерение частоты вращения вибрационными и стробоскопическими тахометрами, измерение длин интерферометром и т. п.).