Metrologia. Suorat ja epäsuorat mittaukset
Epäsuora mittaus
Suora mittaus
Suora mittaus- tämä on mittaus, jossa fyysisen suuren haluttu arvo saadaan suoraan kokeellisista tiedoista vertaamalla mitattua määrää standardiin.
- mittaa pituus viivaimella.
- sähköjännitteen mittaus volttimittarilla.
Epäsuora mittaus
Epäsuora mittaus- mittaus, jossa suuren haluttu arvo löydetään tämän suuren ja suorien mittausten kohteena olevien suureiden välisen tunnetun suhteen perusteella.
- vastuksen resistanssi löydetään Ohmin lain perusteella korvaamalla suorien mittausten tuloksena saadut virran ja jännitteen arvot.
Liitoksen mittaus
Liitoksen mittaus- useiden epäidenttisten suureiden samanaikainen mittaus niiden välisen suhteen selvittämiseksi. Tässä tapauksessa yhtälöjärjestelmä on ratkaistu.
- vastuksen lämpötilariippuvuuden määrittäminen. Samalla mitataan ei-samankaltaisia suureita, ja riippuvuus määritetään mittaustulosten perusteella.
Kumulatiivinen ulottuvuus
Kumulatiivinen ulottuvuus- useiden samannimisen suureiden samanaikainen mittaus, jossa määrien halutut arvot löydetään ratkaisemalla yhtälöjärjestelmä, joka koostuu näiden suureiden erilaisten yhdistelmien suorista mittauksista.
- kolmiolla kytkettyjen vastusten resistanssin mittaus. Tässä tapauksessa pisteiden välinen vastusarvo mitataan. Tulosten perusteella määritetään vastusten resistanssit.
Wikimedia Foundation. 2010 .
Katso, mitä "epäsuora mittaus" on muissa sanakirjoissa:
epäsuora mittaus- Fysikaalisen suuren halutun arvon määrittäminen muiden haettuun arvoon toiminnallisesti liittyvien fyysisten suureiden suorien mittausten tulosten perusteella. Esimerkki. Lieriömäisen kappaleen tiheyden D määritys suorien viivojen tuloksista ... ... Teknisen kääntäjän käsikirja
epäsuora mittaus- 3.6 epäsuora mittausmittaus, jolla määritetään yksittäiset komponentit ja/tai komponenttiryhmät, joita ei ole työvertailukaasuseoksessa suhteellisten tekijöiden avulla ... ...
epäsuora mittaus- netiesioginis matavimas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. epäsuora mittaus vok. indirekte Messung, f; mittelbare Messung, f rus. epäsuora mittaus, n pranc. mittaus epäsuora, m; mesure indirecte, f … Automatikos terminų žodynas
epäsuora mittaus- netiesioginis mittaus statusas T-ala Standartisointi ir metrologian määritelmät Dydžio vertės radiimas netiesioginiu būdu, kai ieškomoji vertė randama käyttämällä kitų dydžių tiesioginių matavimų rezultatus. pavyzdys(iai) Vienalytės medžiagos… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas
epäsuora mittaus- netiesioginis matavimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. epäsuora mittaus vok. indirekte Messung, f rus. epäsuora mittaus, n pranc. mesure indirecte, f … Fizikos terminų žodynas
Epäsuora mittaus- 1. Mittaus, jossa suuren haluttu arvo määritetään muiden suureiden suorien mittausten tulosten perusteella, jotka liittyvät tunnetun toiminnallisen riippuvuuden haluttuun arvoon. Käytetty asiakirjassa: OST 45.159 2000 Teollisuus ... ... Tietoliikenteen sanakirja
Yksittäisten monimutkaisten TOU:n toiminnan indikaattoreiden epäsuora mittaus (laskenta).- Epäsuora automaattinen mittaus (laskenta) suoritetaan muuntamalla joukko osittaisia mittausarvoja tulokseksi (monimutkaiseksi) mitatuksi arvoksi käyttämällä toiminnallisia muunnoksia ja myöhempiä suoria mittauksia ... ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja
Yksittäisten monimutkaisten TOU:n toiminnan indikaattoreiden epäsuora mittaus (laskenta).- Kos (cm os) automaattinen mittaus (laskenta) suoritetaan muuntamalla joukko tiettyjä mitattuja suureita tulosirukchtsuk "(kompleksi)mittaus" -arvoksi käyttämällä funktionaalisia muunnoksia ja myöhempiä suoria ... ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja
Mittaus on joukko operaatioita, joilla määritetään yhden (mitattavan) suuren suhde toiseen homogeeniseen suureen yksikkönä otettuna, joka on tallennettu tekniseen työkaluun (mittaustyökalu). Saatua arvoa kutsutaan numeeriseksi arvoksi ... ... Wikipedia
Tällä termillä on muita merkityksiä, katso Dimension (merkityksiä). Mittaus on joukko operaatioita, joilla määritetään yhden (mitattavan) suuren suhde toiseen homogeeniseen suureen yksikkönä otettuna, joka on tallennettu tekniseen ... ... Wikipediaan
Epäsuora mittaukset eroavat suorista siinä, että suuren haluttu arvo määritetään muiden fysikaalisten suorien mittausten tulosten perusteella. arvot, jotka liittyvät toiminnallisesti haluttuun arvoon. Toisin sanoen PV:n haluttu arvo määritetään sellaisten suureiden suorien mittausten tulosten perusteella, jotka liittyvät haluttuun spesifiseen riippuvuuteen. Epäsuora mittausyhtälö: y \u003d f (x 1, x 2, ..., x p), missä x i - i on suoran mittauksen tulos. Esimerkkejä: Nykyaikaisissa mikroprosessoripohjaisissa mittalaitteissa vaaditun mittausarvon laskelmat tehdään hyvin usein laitteen "sisällä". Tällöin mittaustulos määritetään suorille mittauksille tyypillisellä menetelmällä, eikä laskennan metodologista virhettä ole erikseen tarpeen ja mahdollista ottaa huomioon. Se sisältyy mittalaitteen virheeseen. Tällaisilla mittauslaitteilla suoritetut mittaukset ovat suoria. Epäsuorat mittaukset sisältävät vain ne mittaukset, joissa laskenta suoritetaan manuaalisesti tai automaattisesti, mutta suorien mittausten tulosten saatuaan. Tällöin laskentavirhe voidaan ottaa erikseen huomioon. Esimerkkinä tällaisesta tapauksesta ovat mittausjärjestelmät, joiden osien metrologiset ominaisuudet normalisoidaan erikseen. Kokonaismittausvirhe lasketaan kaikkien järjestelmän komponenttien normalisoitujen metrologisten ominaisuuksien mukaan. Kumulatiivinen mittaukset liittyvät useiden homogeenisten suureiden samanaikaisten mittausten tuloksista kootun yhtälöjärjestelmän ratkaisuun. Yhtälöjärjestelmän ratkaisu mahdollistaa halutun arvon laskemisen.
Kumulatiivisissa mittauksissa samankaltaisten suureiden joukon Q 1 ... ... Q k arvot määritetään pääsääntöisesti mittaamalla näiden suureiden summat tai erot erilaisissa yhdistelmissä:
jossa kertoimet c ij saavat arvot ±1 tai 0.
Puhumme siis useiden samannimisen suureiden samanaikaisista mittauksista, joissa määrien halutut arvot määritetään ratkaisemalla yhtälöjärjestelmä, joka on saatu mittaamalla näiden määrien erilaisia yhdistelmiä.
Liitosmitat- Nämä ovat kahden tai useamman epähomogeenisen (ei samannimisen) fysikaalisen samanaikaisia (suoria tai epäsuoria) mittauksia. määriä niiden välisen toiminnallisen suhteen määrittämiseksi. Itse asiassa kokonaismittaukset eivät eroa yhteismittauksista, paitsi että ensimmäisessä tapauksessa mittaukset viittaavat samannimiseen suureisiin ja toisessa ei-samankaltaisiin suureisiin. Epäsuoraa, kumulatiivista ja yhteismittausta yhdistää yksi pohjimmiltaan tärkeä yhteinen ominaisuus: niiden tulokset määräytyvät laskemalla tunnetut toiminnalliset riippuvuudet mitattujen ja suorien mittausten kohteena olevien suureiden välillä.
Korostamme siis vielä kerran, että epäsuorien, kumulatiivisten ja yhteismittausten välinen ero on vain laskelmissa käytetyn funktioriippuvuuden muodossa. Epäsuoralla mittauksella se ilmaistaan yhdellä yhtälöllä eksplisiittisessä muodossa, yhteis- ja kumulatiivisilla mittauksilla se ilmaistaan implisiittisten yhtälöiden järjestelmällä.
RMG 29-99 esittelee mittausalueen käsitteen - joukon fysikaalisten suureiden mittauksia, jotka ovat luontaisia mille tahansa tieteen tai tekniikan alueelle ja jotka erottuvat sen spesifisyydestä. Määritelmän mukaisesti erotetaan useita mittausalueita: mekaaniset mittaukset, magneettiset, akustiset, ionisoivan säteilyn mittaukset jne.
Mittaustyyppi on osa mittausaluetta, jolla on omat ominaisuutensa ja joka erottuu mittausarvojen tasaisuudesta. Esimerkkeinä mittaustyypeistä esitetään sähkö- ja magneettimittauskenttään liittyvät sähkövastuksen, sähkömotorisen voiman, sähköjännitteen, magneettisen induktion mittaukset. Lisäksi erotetaan mittausten alatyypit - osa mittaustyypeistä, joka erottuu homogeenisen suuren mittauksen ominaisuuksilla (alue, arvon koon mukaan jne.) ja esimerkkejä alatyypeistä (suurten pituuksien mittaukset). , joiden luokka on kymmeniä, satoja, tuhansia kilometrejä tai erittäin pienipituisia mittauksia - kalvonpaksuudet mittauspituuden alatyypeinä).
Tällainen mittaustyyppien ja erityisesti alatyyppien tulkinta on tehotonta eikä kovin oikeaa - mittausten alatyyppejä ei varsinaisesti määritellä, ja epäonnistuneet esimerkit vahvistavat tämän.
Mittaustyyppien laajempi tulkinta (eri luokitteluperusteita käyttäen) mahdollistaa niiden mittausten luokittelun, jotka on myös annettu samassa asiakirjassa, mutta joita ei ole muodostettu luokitusryhmiksi, joille on tunnusomaista seuraavat vaihtoehtoiset termiparit:
- suorat ja epäsuorat mittaukset,
- aggregaatti- ja yhteismittaukset,
- absoluuttiset ja suhteelliset mittaukset,
- yksittäiset ja useat mittaukset,
- staattiset ja dynaamiset mittaukset,
- yhtäläiset ja epätasaiset mitat.
Suorat ja epäsuorat mittaukset erotetaan toisistaan riippuen mittaustuloksen saantimenetelmästä. Suora mittaus - mittaus, jossa fyysisen suuren haluttu arvo saadaan suoraan. Muistiossa todetaan, että tiukassa lähestymistavassa on vain suoria mittauksia ja ehdotetaan käytettäväksi termiä suora mittausmenetelmä. Tätä ehdotusta ei voida kutsua onnistuneeksi (katso alla mittausmenetelmien luokittelu). Esimerkkeinä suorista mittauksista on annettu: kappaleen pituuden mittaus mikrometrillä, virran mittaus ampeerimittarilla ja massa vaa'alla.
Suorien mittausten yhteydessä suuren haluttu arvo määritetään suoraan käytetyn mittauslaitteen mittaustietojen näyttölaitteen avulla. Muodollisesti, mittausvirhettä huomioimatta, ne voidaan kuvata lausekkeella
missä Q on mitattu arvo,
x on mittaustulos.
Epäsuora mittaus - fyysisen suuren halutun arvon määrittäminen perustuen muiden haettuun arvoon toiminnallisesti liittyvien fyysisten suureiden suorien mittausten tuloksiin. Edelleen sanotaan, että termin epäsuora mittaus sijasta käytetään usein termiä epäsuora mittausmenetelmä. On suositeltavaa olla käyttämättä tätä vaihtoehtoa, koska se ei selvästikään onnistu.
Epäsuoralla mittauksella suuren haluttu arvo lasketaan tämän suuren ja suorien mittausten kohteena olevien suureiden välisen tunnetun suhteen perusteella. Tällaisen mittauksen muodollinen merkintä
Q = F(X, Y, Z,…),
missä X, Y, Z,… ovat suorien mittausten tuloksia.
Epäsuorien mittausten pääominaisuus on tarve prosessoida (muuntaa) tulokset laitteen ulkopuolella (paperilla, laskimella tai tietokoneella), toisin kuin suorilla mittauksilla, joissa laite antaa valmiin tuloksen. Kolmion kulman arvon löytämistä sivujen mitatuista pituuksista, kolmion tai muun geometrisen kuvion pinta-alan määrittämistä jne. voidaan pitää klassisina esimerkkeinä epäsuorista mittauksista. Yksi epäsuorien mittausten yleisimmistä sovelluksista on kiinteän aineen tiheyden määritys. Esimerkiksi sylinterimäisen kappaleen tiheys ρ määritetään massan m, korkeuden h ja sylinterin halkaisijan d suorien mittausten tuloksista, jotka on suhteutettu tiheyteen yhtälön avulla.
ρ = t/0,25π d2 h
Suorien ja epäsuorien mittausten eroon liittyy keskusteluja ja lukuisia väärinkäsityksiä. Esimerkiksi kiistat siitä, ovatko säteittäisen juoksun (b = Rmax - Rmin) tai osan korkeuden mittaukset epäsuoria, kun laite asetetaan muuhun kuin nollaan. Jotkut metrologit kieltäytyvät tunnustamasta epäsuoria mittauksia sellaisiksi ("on vain suoria mittauksia, ja kaikki muu on tulosten matemaattista käsittelyä"). Kompromissiratkaisuksi voidaan ehdottaa: epäsuorien mittausten taustalla olevan olemassaolon oikeuden tunnustaminen, sillä tällaisten mittausten tulosten matemaattisen käsittelyn ja niiden virheiden arvioinnin erityispiirteitä ei kiistä kukaan.
Suorat ja epäsuorat mittaukset kuvaavat tietyn yksittäisen fyysisen suuren mittauksia. Minkä tahansa fyysisten suureiden joukon mittaus luokitellaan mitattujen suureiden homogeenisuuden (tai heterogeenisyyden) mukaan. Tämä on perusta aggregaatti- ja yhteismittausten erolle.
Kumulatiivinen mittaus - usean samannimisen suuren samanaikainen mittaus, jossa määritetään suureiden halutut arvot ratkaisemalla yhtälöjärjestelmä, joka on saatu mittaamalla näitä suureita erilaisissa yhdistelmissä. Annettu esimerkki on suuren määritys. joukon yksittäisten painojen massa-arvot yhden painon massan tunnetusta arvosta ja erilaisten painoyhdistelmien massojen mittaustuloksista (vertailuista) vahvistavat, että mittaukset eivät vastaa määritelmää, mutta erityistutkimuksia, joiden tarkoituksena oli löytää virheitä useissa massamittauksissa.
Todellisuudessa kumulatiivisiin mittauksiin tulisi sisältyä ne, joissa mitataan useita samannimiä suureita, esimerkiksi pituudet L1, L2, L3 jne. Tällaiset mittaukset suoritetaan erityisillä laitteilla (mittauslaitteistoilla) useiden akselien geometristen parametrien samanaikaiseen mittaamiseen.
Yhteismittaukset ovat kahden tai useamman erilaisen suuren samanaikaisia mittauksia niiden välisen suhteen määrittämiseksi. Harkitse esimerkiksi pituuksien ja lämpötilojen samanaikaisia mittauksia lineaarilaajenemisen lämpötilakertoimen löytämiseksi. Suppeammassa tulkinnassa yhteismittaukset tarkoittavat useiden epäidenttisten suureiden (X, Y, Z jne.) mittaamista. Esimerkkejä tällaisista mittauksista voivat olla sähkömoottorin sähkö-, teho- ja termodynaamisten parametrien monimutkaiset mittaukset sekä ajoneuvon liike- ja tilaparametrien (nopeus, polttoainevarasto, moottorin lämpötila jne.) mittaukset.
Mittausten aikana saatujen tulosten näyttämiseen voidaan käyttää erilaisia arviointiasteikkoja, mukaan lukien mitatun fysikaalisen suuren yksikköinä tai joissakin suhteellisissa yksiköissä, mukaan lukien nimeämättömät, asteikot. Tämän mukaisesti on tapana tehdä ero absoluuttisten ja suhteellisten mittausten välillä.
Absoluuttinen mittaus - mittaus, joka perustuu yhden tai useamman perussuureen suoriin mittauksiin ja (tai) fysikaalisten vakioiden arvojen käyttöön. Tähän äärimmäisen valitettavaan määritelmään liittyy esimerkki (voiman F = mg mittaus perustuu pääsuuren - massan m mittaukseen ja fyysisen vakion g käyttöön massamittauspisteessä), joka vahvistaa absurdin ehdotetusta tulkinnasta. Muistiossa sanotaan, että absoluuttisen mittauksen käsitettä käytetään suhteellisen mittauksen käsitteen vastakohtana ja sitä pidetään suuren mittauksena sen yksiköissä, ja että tätä ymmärrystä käytetään yhä enemmän metrologiassa. Juuri tätä tulkintaa on järkevää käyttää näissä vaihtoehtoisissa mittaustyypeissä.
Suhteellinen mittaus - arvon ja saman arvon suhteen mittaus, joka toimii yksikön roolissa, tai arvon muutoksen mittaus suhteessa samaan arvoon alkuperäisenä.
ESIMERKKI Lähteessä olevan radionuklidin aktiivisuuden mittaus suhteessa radionuklidin aktiivisuuteen samantyyppisessä lähteessä, joka on sertifioitu aktiivisuuden vertailumittaksi.
Saman arvon toistuvien mittausten lukumäärän mukaan erotetaan yksittäiset ja useat mittaukset. Yksittäinen mittaus - mittaus suoritetaan kerran.
Huomautus 1 merkintään: Monissa käytännön tapauksissa suoritetaan yksittäisiä mittauksia. Esimerkiksi tietyn ajankohdan mittaus kellolla suoritetaan yleensä kerran. (Esimerkki ei kestä kritiikkiä, koska saman aikavälin toistuva mittaus on mahdotonta).
Monimittaus - samankokoisen fyysisen suuren mittaus, jonka tulos saadaan useista peräkkäisistä mittauksista, eli joka koostuu useista yksittäisistä mittauksista.
Tavoitteesta riippuen toistuvien mittausten määrä voi vaihdella suuresti (kahdesta mittauksesta useisiin kymmeniin tai jopa satoihin). Useita mittauksia tehdään joko vakavien virheiden varalta (tässä tapauksessa kolmesta viiteen mittausta riittää) tai tulosten myöhempään matemaattiseen käsittelyyn (usein yli viisitoista mittausta myöhemmillä keskiarvolaskelmilla, poikkeamien tilastollinen arviointi jne. .). Useita mittauksia kutsutaan myös "useita havainnointimittauksiksi".
Staattinen mittaus - fyysisen suuren mittaus, joka on otettu tietyn mittaustehtävän mukaisesti muuttumattomana mittausajan kuluessa. Annetut esimerkit (osan pituuden mittaaminen normaalilämpötilassa ja tontin koon mittaaminen) hämmentävät pikemminkin kuin selventävät tilannetta.
Dynaaminen mittaus on fysikaalisen suuren mittaamista, jonka koko muuttuu.
Huomautuksia
1 Termi "dynaaminen" viittaa mitattavaan suureen.
2 Tarkkaan ottaen kaikki fyysiset suureet ovat alttiita tietylle tai toiselle ajanmuutokselle. Tämän vahvistaa yhä herkempien mittauslaitteiden käyttö, jotka mahdollistavat muutosten havaitsemisen aiemmin vakioina pidetyissä suureissa, joten mittausten jako dynaamisiin ja staattisiin on ehdollista.
Staattisten ja dynaamisten mittausten tulkinta vakioiden tai muuttuvien fyysisten suureiden mittauksiksi on primitiivistä ja filosofisesti aina moniselitteistä ("kaikki virtaa, kaikki muuttuu"). Fysikaalisia vakioita lukuun ottamatta "muuttumattomia" fyysisiä suureita ei ole juurikaan olemassa, mittauskäytännössä kaikki suureet eroavat vain muutosnopeuden mukaan.
Abstraktin päättelyn sijaan toivotaan pragmaattiseen lähestymistapaan perustuvat määritelmät. On loogisinta harkita staattisia ja dynaamisia mittauksia riippuen siitä, miten mittaustieto saadaan tulosignaalin mittauksen avulla. Staattisessa tilassa (tai kvasistaattisessa tilassa) mitattaessa tulosignaalin muutosnopeus on suhteettoman pienempi kuin sen muunnosnopeus mittauspiirissä, ja tulokset kirjataan ilman dynaamista vääristymistä.
Dynaamisessa tilassa mitattaessa ilmaantuu ylimääräisiä dynaamisia virheitä, jotka liittyvät liian nopeaan muutokseen joko itse mitatussa fyysisessä suuressa tai vakiomittaussuureesta tulevan mittausinformaation tulosignaalissa. Esimerkiksi vierintäelementtien halkaisijoiden (vakiofysikaalisten suureiden) mittaus laakeriteollisuudessa suoritetaan automaattisilla lajittelukoneilla. Tässä tapauksessa mittausinformaation muutosnopeus sisääntulossa voi olla verrattavissa mittausmuunnosten nopeuteen instrumenttipiirissä. Lämpötilan mittaus elohopealämpömittarilla on suhteettoman hitaampaa kuin mittaus elektronisilla lämpömittareilla, joten käytetyillä mittauslaitteilla voidaan suurelta osin määrittää mittaustapa.
Toteutetun tarkkuuden ja tulosten hajoamisasteen mukaan toistuvilla samansuuruisilla mittauksilla erotetaan yhtäläiset ja epätasaiset mittaukset sekä tasaisesti hajallaan ja epätasaisesti hajallaan olevat mittaukset.
Vastaavat mittaukset - sarja minkä tahansa arvon mittauksia, jotka on tehty saman tarkkuuden mittauslaitteilla samoissa olosuhteissa samalla huolellisesti.
Ei-ekvivalenttimittaukset - sarja tietyn arvon mittauksia, jotka suoritetaan mittauslaitteilla, joiden tarkkuus ja (tai) erilaisissa olosuhteissa.
Kahden viimeksi mainitun määritelmän huomautukset viittaavat siihen, että ennen mittaussarjan käsittelyä on varmistettava, että kaikki mittaukset ovat yhtä tarkkoja, ja prosessoida epätasaiset mittaukset ottaen huomioon sarjaan sisältyvien yksittäisten mittausten paino.
Mittaustulosten tasa- ja epätasaisen tarkkuuden sekä tasadispersion ja epätasaisen hajonnan arviointi riippuu valituista tarkkuusero- tai hajontaestimaattien raja-arvoista. Arvioiden sallitut poikkeamat asetetaan mittaustehtävän mukaan Mittaussarjoja 1 ja 2 kutsutaan yhtä tarkkoiksi, joille virhearvioita Δi ja Δj voidaan pitää lähes samoina
ja epätasaiset mittaukset sisältävät mittaukset eri virheillä
Kahden sarjan mittaukset katsotaan tasaisesti hajaantuneiksi (Δ1 ≈ Δ2) tai (Δ1 ≠ Δ2)
epätasaisesti hajallaan (riippuen vertailusarjojen 1 ja 2 mittausvirheiden satunnaisten komponenttien estimaattien yhtäläisyydestä tai erosta).
Suunnitellun tarkkuuden mukaan mittaukset jaetaan teknisiin ja metrologisiin. Teknisiin mittauksiin tulee sisältyä ne mittaukset, jotka suoritetaan ennalta määrätyllä tarkkuudella. Toisin sanoen teknisten mittausten aikana mittausvirhe Δ ei saa ylittää ennalta määrättyä arvoa [Δ]:
missä [Δ] on sallittu mittausvirhe.
Juuri nämä mittaukset suoritetaan useimmiten tuotannossa, josta niiden nimi on otettu.
Metrologiset mittaukset suoritetaan suurimmalla saavutettavissa olevalla tarkkuudella, jolloin saavutetaan pienin (olemassa olevilla rajoituksilla) mittausvirhe Δ, joka voidaan kirjoittaa
Tällaisia mittauksia tehdään standardoitaessa yksiköitä, suoritettaessa ainutlaatuisia tutkimuksia.
Tapauksissa, joissa mittaustuloksen tarkkuudella ei ole perustavanlaatuista merkitystä ja mittausten tarkoituksena on approksimoida tuntematon fyysinen suure, turvaudutaan likimääräisiin mittauksiin, joiden virhe voi vaihdella melko laajalla alueella, koska mikä tahansa virhe Mittausprosessissa toteutunut Δ pidetään hyväksyttävänä [Δ ]
Metrologisen lähestymistavan yhteisenä kaikille tämän tyyppisille mittauksille on, että kaikissa mittauksissa määritetään toteutuneiden virheiden arvot Δ, joita ilman tulosten luotettava arviointi on mahdotonta.
Fyysisen suuren arvojen saamismenetelmän mukaan mittaukset voivat olla suoria, epäsuoria, kumulatiivisia ja yhteisiä, joista jokainen suoritetaan absoluuttisilla ja suhteellisilla menetelmillä (ks. kohta 3.2.).
Riisi. 3. Mittaustyyppien luokittelu
Suora mittaus- mittaus, jossa haluttu suuren arvo saadaan suoraan koeaineistosta. Esimerkkejä suorista mittauksista ovat pituuden määritys lineaarisilla mitoilla tai lämpötila lämpömittarilla. Suorat mittaukset muodostavat perustan monimutkaisemmille epäsuorille mittauksille.
Epäsuora mittaus - mittaus, jossa suuren haluttu arvo löydetään tämän suuren ja suorilla mittauksilla saatujen suureiden välisen tunnetun suhteen perusteella, esimerkiksi trigonometriset kulmien mittausmenetelmät, joissa suorakulmaisen kolmion terävä kulma määritetään mitatut jalkojen ja hypotenuusan pituudet tai mittaamalla keskimääräinen kierteen halkaisija kolmijohtimismenetelmällä tai sähköpiirin teho volttimittarilla mitatun jännitteen ja virranvoimakkuuden mukaan ampeerimittarilla tunnettua yhteyttä käyttäen. Joissakin tapauksissa epäsuorien mittausten avulla voidaan saada tarkempia tuloksia kuin suorilla mittauksilla. Esimerkiksi kulmien suorien mittausten virheet goniometreillä ovat suuruusluokkaa suurempia kuin epäsuorien kulmamittausten virheet siniviivainten avulla.
liitos joita kutsutaan kahden tai useamman vastakkaisen suuren samanaikaisiksi mittauksiksi. Näiden mittausten tarkoituksena on löytää funktionaalinen suhde suureiden välille.
Esimerkki 1 Kalibrointiominaisuuden rakentaminen y = f(x) lähetin, kun arvojoukkoja mitataan samanaikaisesti:
X1, X2, X3, …, Xi, …,Xn
Y 1 , Y 2 , Y 3 , …, Y i , …, Y n
Esimerkki 2. Resistanssin lämpötilakertoimen määrittäminen mittaamalla samanaikaisesti vastus R ja lämpötila t ja sitten riippuvuuden määritelmä a(t) = DR/Dt:
R1, R2, …, Ri, …, Rn
t 1 , t 2 , …, t i , …, t n
Kumulatiivinen mittaus suoritetaan mittaamalla samanaikaisesti useita samannimiä suureita, jolloin haluttu arvo löydetään ratkaisemalla yhtälöjärjestelmä, joka on saatu näiden suureiden erilaisten yhdistelmien suorien mittausten tuloksena.
Esimerkki: joukon yksittäisten painojen massan arvo määräytyy yhden painon massan tunnetun arvon ja erilaisten painoyhdistelmien massojen mittaustulosten (vertailujen) perusteella.
On painoja massoineen m1, m2, m3.
Ensimmäisen painon massa määritetään seuraavasti:
Toisen painon massa määritetään ensimmäisen ja toisen painon massojen erotuksena M 1.2 ja ensimmäisen painon mitattu massa:
Kolmannen painon massa määritetään ensimmäisen, toisen ja kolmannen painon massojen erotuksena ( M 1,2,3) ja ensimmäisen ja toisen painon mitatut massat ():
Tämä on usein tapa parantaa mittaustulosten tarkkuutta.
Kokoomamittaukset eroavat yhteismittauksista vain siinä, että kumulatiivisilla mittauksilla mitataan samanaikaisesti useita samannimiä suureita ja yhteismittauksilla vastakkaisia.
Kumulatiivisia ja yhteismittauksia käytetään usein sähkötekniikan eri parametrien ja ominaisuuksien mittauksessa.
Mitatun arvon muutoksen luonteen mukaan On olemassa staattisia, dynaamisia ja tilastollisia mittauksia.
Staattinen– aikainvariantin PV:n mittaukset, esimerkiksi osan pituuden mittaaminen normaalilämpötilassa.
Dynaaminen- ajassa vaihtelevien PV:ien mittaukset, kuten etäisyyden maanpinnan tasosta laskeutuvasta lentokoneesta tai vaihtovirtaverkon jännitteen mittaamisesta.
Tilastolliset mittaukset liittyy satunnaisten prosessien, äänisignaalien, melutasojen jne. ominaisuuksien määrittämiseen.
Tarkkuuden mukaan on mittauksia mahdollisimman tarkkuudella, ohjaus- ja tarkastus- ja teknisillä.
Mittaukset suurimmalla mahdollisella tarkkuudella- nämä ovat fysikaalisen suuren yksiköiden toistotarkkuuteen liittyviä vertailumittauksia, fysikaalisten vakioiden mittauksia. Nämä mittaukset määräytyvät tekniikan tason mukaan.
Valvonta ja todentaminen– mittaukset, joiden virhe ei saa ylittää tiettyä määritettyä arvoa. Näitä ovat mm. standardien täytäntöönpanoa ja noudattamista sekä mittauslaitteiden kuntoa valvovien laboratorioiden mittaukset, tehtaiden mittauslaboratorioiden mittaukset ja muut, jotka on suoritettu sellaisilla keinoilla ja menetelmillä, jotka takaavat ennalta määrättyä arvoa enintään virheen.
Tekniset mitat– mittaukset, joissa tuloksen virhe määräytyy mittauslaitteiden (MI) ominaisuuksien mukaan. Tämä on yleisin mittaustyyppi, joka suoritetaan toimivilla mittauslaitteilla, joiden virhe tiedetään etukäteen ja katsotaan riittäväksi tämän käytännön tehtävän suorittamiseen.
Mittaukset mittaustulosten ilmaisulla voi olla myös absoluuttinen ja suhteellinen.
Absoluuttinen mittaus– mittaus, joka perustuu yhden tai useamman perussuureen suoriin mittauksiin sekä fysikaalisten vakioiden arvojen käyttöön. Lineaarisilla ja kulman absoluuttisilla mittauksilla löydetään pääsääntöisesti yksi fysikaalinen suure, esimerkiksi akselin halkaisija jarrusatulalla. Joissakin tapauksissa mitatun suuren arvot määritetään mittausyksiköissä kalibroituna mittausyksiköissä kalibroidulla suoralla lukemalla.
Suhteellinen mittaus- määrän ja samannimisen suuren suhteen mittaaminen, joka toimii yksikkönä. klo suhteellinen menetelmä mittauksissa tehdään arvio mitatun arvon poikkeama-arvosta suhteessa asetusstandardin tai näytteen kokoon. Esimerkki on mittaus optimetrillä tai minimetrillä.
Mittausten lukumäärän mukaan tehdä ero yksittäisten ja useiden mittausten välillä.
Yksittäiset mitat- tämä on yhden suuren mittaus, ts. mittausten lukumäärä on yhtä suuri kuin mitattujen arvojen lukumäärä. Tämän tyyppisen mittauksen käytännön soveltamiseen liittyy aina suuria virheitä, joten yksittäisiä mittauksia tulee tehdä vähintään kolme ja lopputulos on löydettävä aritmeettisena keskiarvona.
Useita mittauksia jolle on tunnusomaista, että mittausten lukumäärä ylittää mitattujen suureiden lukumäärän. Yleensä mittausten vähimmäismäärä tässä tapauksessa on enemmän kuin kolme. Useiden mittausten etuna on, että satunnaistekijöiden vaikutus mittausvirheeseen vähenee merkittävästi.
Annetut mittaustyypit sisältävät erilaisia menetelmiä, esim. menetelmät mittausongelman ratkaisemiseksi teoreettisin perustein hyväksytyn metodologian mukaisesti.