Измерение физических величин Теория погрешностей

с однородной величиной, принятой за единицу.

получения результатов - прямые, косвенные, совместимые, совокупные;
числу измерений в серии

– однократные и многократные;
метрологическому назначению – технические, метрологические;
характеристике точности – равноточные и неравноточные;
отношению к изменению измеряемой величины – статистические и динамические;
выражению результата измерений – абсолютные и относительные;

непосредственно из опытных данных (измерения массы на весах, температуры термометров,

длины с помощью линейных мер). При прямых измерениях объект исследования приводят во взаимодействие со средствами измерений и по показаниям последнего отсчитывают значение измеряемой величины. Иногда показания прибора умножают на коэффициент, вводят соответствующие поправки и т. д.

,
где Х – значение измеряемой величины в принятых для нее

единицах;
С–цена деления шкалы или единичного показания цифрового отсчетного устройства в единицах измеряемой величины;
ХП – отсчет по индикаторному устройству в делениях шкалы.
Косвенные измерения - измерения, при которых искомое значение находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными прямыми измерениями.

Х=(X1,X2,....,Xn), в которой значение аргументов Х1, Х2, ….,Хn находят в

результате прямых, а иногда косвенных, совместных или совокупных измерений.
Например, плотность однородного твердого тела ρ находят как отношение массы m к его объему V, а массу и объем тела измеряют непосредственно: ρ=m/V.
Для повышения точности измерений плотности ρ измерения массы m и объема V производят многократно. В этом случае плотность тела
ρ = m/V, m – результат измерения массы тела, m = 1/nΣmi;

значение величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях

различных сочетаний этих величин (измерения при которых масса отдельных гирь набора находятся по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь).
Совместные измерения - одновременные измерения двух или нескольких разноименных величин для нахождения зависимости между ними (проводимые одновременно измерения приращения длины образца в зависимости от изменений его температуры и определения коэффициента линейного расширения).

основных величин и использовании физических констант.
Относительные измерения - получение отношения

величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или изменение величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Однократные измерения - измерение, выполняемое один раз (измерение конкретного времени по часам).
Многократные измерения - измерения одной и той же физической величины, результат которых получают из нескольких следующих друг за другом измерений. Обычно многократными измерениями считаются те, которые производятся свыше трех раз.

с целью контроля и управления научными экспериментами, контроля параметров изделий

и т.д. (измерение давления воздуха в автомобильной камере).
Метрологические измерения - измерения при помощи эталонов и образцовых средств измерений с целью нововведения единиц физических величин или передачи их размеров рабочим средствам измерений.
Равноточные измерения - ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях.
Неравноточные измерения - ряд измерений какой-либо величины, выполненных различными по точности со средствами измерений и в разных условиях.

конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения (измерения

размера детали при нормальной температуре).
Динамические измерения - измерения физической величины, размер которой изменяется с течением време­ни (измерения расстояния до уровня земли со снижающегося самолета).

и имеющие нормированные метрологические свойства. От средств измерений зависит правильное

определение значения измеряемой величины в процессе ее измерений. К средствам измерений относят: меры: измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы.
Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера (гиря - мера массы, генератор - мера частоты электрических колебаний). Меры, в свою очередь, подразделяют на однозначные и многозначные.

информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Результаты измерений

выдаются отсчетными устройствами приборов, которые могут быть шкальными, цифровыми и регистрирующими.
Шкальные отсчетные устройства состоят из шкалы, представляющей собой совокупность отметок и чисел, изображающих ряд последовательных значений измеряемой величины, и указателя (стрелки, электронного луча и других), связанного с подвижной системой прибора.

представляет собой часть диапазона показаний, для которого нормированы пределы допускаемых

погрешностей средств измерений. Наименьшее и наибольшее значения диапазона измерений называют соответственно нижним и верхним пределами измерений.
Значение величины, определяемое по отсчетному устройству средства измерений и выраженное в принятых единицах этой величины, называют показанием средства измерений.

цену деления шкалы или умножением числового значения, считанного по шкале,

на постоянную шкалы.
Регистрирующие отсчетные устройства состоят из пишущего или печатного механизма и ленты. Простейшее пишущее устройство представляет собой перо, заполненное чернилами, фиксирующее результат измерения на бумажной ленте.
К средствам измерений относят также и измерительные преобразователи, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

условий измерений (различные регистрирующие устройства, реостаты, термометры, барометры и т.д.).
Измерительная

система - совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи и предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передали и использования в автоматических системах управления.