Măsurare indirectă
Măsurare directă
Măsurare directă- aceasta este o măsurătoare în care valoarea dorită a unei mărimi fizice este găsită direct din datele experimentale ca urmare a comparării mărimii măsurate cu standarde.
- măsurarea lungimii cu o riglă.
- măsurarea tensiunii electrice cu un voltmetru.
Măsurare indirectă
Măsurare indirectă- o masurare in care valoarea dorita a unei marimi se gaseste pe baza unei relatii cunoscute intre aceasta marime si marimile supuse masuratorilor directe.
- rezistența rezistorului se găsește pe baza legii lui Ohm prin înlocuirea valorilor curentului și tensiunii obținute în urma măsurătorilor directe.
Măsurarea articulațiilor
Măsurarea articulațiilor- măsurarea simultană a mai multor mărimi neidentice, pentru a găsi relația dintre ele. În acest caz, sistemul de ecuații este rezolvat.
- determinarea dependenţei rezistenţei de temperatură. În același timp, se măsoară cantități nesimilare, iar dependența este determinată pe baza rezultatelor măsurării.
Dimensiunea cumulativă
Dimensiunea cumulativă- măsurarea simultană a mai multor mărimi cu același nume, în care se găsesc valorile dorite ale mărimilor prin rezolvarea unui sistem de ecuații constând din măsurătorile directe rezultate ale diferitelor combinații ale acestor mărimi.
- măsurarea rezistenței rezistențelor conectate printr-un triunghi. În acest caz, se măsoară valoarea rezistenței dintre vârfuri. Pe baza rezultatelor se determină rezistențele rezistențelor.
Fundația Wikimedia. 2010 .
Vedeți ce este „Măsurarea indirectă” în alte dicționare:
măsurare indirectă- Determinarea valorii dorite a unei marimi fizice pe baza rezultatelor masuratorilor directe ale altor marimi fizice legate functional de valoarea dorita. Exemplu. Determinarea densității D a unui corp cilindric din rezultatele liniilor drepte ... ... Manualul Traducătorului Tehnic
măsurare indirectă- 3.6 măsurarea indirectă prin care componentele individuale și/sau grupurile de componente care nu sunt prezente în referința de lucru amestec de gaze, sunt determinate folosind coeficienți relativi ......
măsurare indirectă- netiesioginis matavimas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. măsurare indirectă vok. indirekte Messung, f; mittelbare Messung, f rus. măsurare indirectă, n pranc. măsurare indirectă, m; indirecte mesure, f … Automatikos terminų žodynas
măsurare indirectă- netiesioginis matavimas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydžio vertės radimas netiesioginiu būdu, kai ieškomoji vertė randama naudojant kitų dydžių tiesioginių matavimų rezultatus. pavyzdys(iai) Vienalytės medžiagos… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas
măsurare indirectă- netiesioginis matavimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. măsurare indirectă vok. indirekte Messung, f rus. măsurare indirectă, n pranc. indirecte mesure, f … Fizikos terminų žodynas
Măsurare indirectă- 1. O măsurătoare în care valoarea dorită a unei cantități este determinată pe baza rezultatelor măsurătorilor directe ale altor cantități asociate cu valoarea dorită a unei dependențe funcționale cunoscute Utilizat în document: OST 45.159 2000 Industry ... ... Dicționar de telecomunicații
Măsurarea (calculul) indirectă a unor indicatori individuali complecși ai funcționării TOU- Măsurarea (calculul) automată indirectă se realizează prin conversia unui set de valori măsurate parțiale în valoarea măsurată rezultată (complexă), folosind transformări funcționale și ulterioare măsurare directă… … Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice
Măsurarea (calculul) indirectă a unor indicatori individuali complecși ai funcționării TOU- Măsurarea (calculul) automată Kos în cm os este efectuată prin conversia unui set de cantități determinate măsurate într-o valoare rezultatirukchtsuk „măsură (complexă))” folosind transformări funcționale și ulterioare directe ... ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice
Măsurarea este un set de operații pentru determinarea raportului dintre o cantitate (măsurată) și o altă mărime omogenă, luată ca unitate stocată în mijloace tehnice(Instrument de masurare). Valoarea rezultată se numește valoare numerică ...... Wikipedia
Acest termen are alte semnificații, vezi Dimensiune (sensuri). Măsurarea este un set de operații pentru a determina raportul dintre o cantitate (măsurată) și o altă mărime omogenă, luată ca unitate, stocată într-un ... ... Wikipedia
RMG 29-99 introduce conceptul de zonă de măsurare - un set de măsurători ale mărimilor fizice inerente oricărui domeniu al științei sau tehnologiei și care se disting prin specificul său. Conform definiției, se disting o serie de zone de măsurare: măsurători mecanice, magnetice, acustice, măsurători ale radiațiilor ionizante etc.
Tipul de măsurători este o parte a zonei de măsurare, care are propriile caracteristici și se distinge prin uniformitatea valorilor măsurate. Ca exemple de tipuri de măsurători, sunt date măsurători ale rezistenței electrice, forta electromotoare, tensiune electrică, inducție magnetică, legate de domeniul măsurătorilor electrice și magnetice. În plus, se disting subspeciile de măsurători - o parte a tipului de măsurători care se distinge prin caracteristicile măsurătorilor unei cantități omogene (după interval, dimensiunea cantității etc.) și exemple de subspecii (măsurători de lungimi mari). , având ordinul zecilor, sutelor, miilor de kilometri sau măsurători de lungimi ultrascurte - grosimi de peliculă ca subspecii de măsurători lungime).
O astfel de interpretare a tipurilor și mai ales a subtipurilor de măsurători este ineficientă și nu foarte corectă - subtipurile de măsurători nu sunt de fapt definite și exemple proaste acest lucru este confirmat.
O interpretare mai amplă a tipurilor de măsurători (folosind diferite baze de clasificare) ne permite să clasificăm ca acestea măsurătorile date de asemenea în același document, dar neformate în grupuri de clasificare, caracterizate prin următoarele perechi alternative de termeni:
- măsurători directe și indirecte,
- măsurători agregate și comune,
- măsurători absolute și relative,
- măsurători unice și multiple,
- măsurători statice și dinamice,
- măsurători egale și inegale.
Măsurătorile directe și indirecte se disting în funcție de metoda de obținere a rezultatului măsurării. Măsurare directă - o măsurătoare în care se obține direct valoarea dorită a unei mărimi fizice. Nota notează că, cu o abordare strictă, există doar măsurători directe și se propune utilizarea termenului de metodă de măsurare directă. Această propunere nu poate fi numită reușită (vezi mai jos clasificarea metodelor de măsurare). Ca exemple de măsurători directe se dau următoarele: măsurarea lungimii unei piese cu un micrometru, curentul cu un ampermetru, masa pe cântare.
În cursul măsurătorilor directe, valoarea dorită a mărimii este determinată direct de dispozitivul de afișare a informațiilor de măsurare a instrumentului de măsurare utilizat. Formal, fără a lua în considerare eroarea de măsurare, ele pot fi descrise prin expresie
unde Q este valoarea măsurată,
x este rezultatul măsurării.
Măsurare indirectă - determinarea valorii dorite a unei mărimi fizice pe baza rezultatelor măsurătorilor directe ale altor mărimi fizice care sunt legate funcțional de valoarea căutată. Se mai spune că, în locul termenului de măsurare indirectă, este adesea folosit termenul de metodă de măsurare indirectă. Este de preferat să nu utilizați această opțiune deoarece este evident nereușită.
La măsurători indirecte, valoarea dorită a unei mărimi se calculează pe baza unei relații cunoscute între această mărime și mărimile supuse măsurătorilor directe. Notarea formală a unei astfel de măsurători
Q = F(X, Y, Z,…),
unde X, Y, Z,... sunt rezultatele măsurătorilor directe.
Caracteristica principală a măsurătorilor indirecte este necesitatea de a procesa (converti) rezultatele în afara dispozitivului (pe hârtie, folosind un calculator sau computer), spre deosebire de măsurătorile directe, în care dispozitivul oferă un rezultat gata. Exemplele clasice de măsurători indirecte includ găsirea valorii unghiului unui triunghi din lungimile măsurate ale laturilor, determinarea ariei unui triunghi sau alte figură geometrică etc. Una dintre cele mai frecvente aplicații ale măsurătorilor indirecte este determinarea densității unui material. corp solid. De exemplu, densitatea ρ a unui corp cilindric este determinată din rezultatele măsurătorilor directe ale masei m, înălțimii h și diametrului cilindrului d, raportate la densitate prin ecuație
ρ = t/0,25π d2 h
Discuțiile și o serie de neînțelegeri sunt asociate cu distincția dintre măsurătorile directe și indirecte. De exemplu, disputele cu privire la faptul că măsurătorile deformarii radiale (b = Rmax - Rmin) sau înălțimea părții sunt indirecte atunci când setarea instrumentului la o altă diviziune decât zero. Unii metrologi refuză să recunoască măsurătorile indirecte ca atare („există doar măsurători directe, iar orice altceva este procesare matematică a rezultatelor”). Se poate propune o soluție de compromis: recunoașterea dreptului de a exista în spatele măsurătorilor indirecte, întrucât specificul prelucrării matematice a rezultatelor unor astfel de măsurători și evaluarea erorilor acestora nu sunt contestate de nimeni.
Măsurătorile directe și indirecte caracterizează măsurătorile unei anumite mărimi fizice unice. Măsurarea oricărui set de mărimi fizice este clasificată în funcție de omogenitatea (sau eterogenitatea) mărimilor măsurate. Aceasta este baza pentru distincția dintre măsurătorile agregate și cele comune.
Măsurători cumulative - măsurători simultane a mai multor mărimi cu același nume, în care valorile dorite ale mărimilor sunt determinate prin rezolvarea unui sistem de ecuații obținute prin măsurarea acestor mărimi în diferite combinații.Exemplul dat este determinarea valorile masei ale greutăților individuale ale setului din valoarea cunoscută a masei uneia dintre greutăți și din rezultatele măsurătorilor (comparații) ale maselor diferitelor combinații de greutăți confirmă că nu sunt măsurători care corespund definiția, dar studii speciale au vizat găsirea erorilor într-o serie de măsuri de masă.
În realitate, măsurătorile cumulate ar trebui să includă acelea în care sunt măsurate mai multe cantități cu același nume, de exemplu, lungimile L1, L2, L3 etc. Se fac măsurători similare pe dispozitive speciale(instalații de măsurare) pentru măsurarea simultană a unui număr de parametri geometrici ai arborilor.
Măsurătorile comune sunt măsurători simultane a două sau mai multe mărimi diferite pentru a determina relația dintre ele. Ca exemplu, luați în considerare măsurătorile simultane de lungimi și temperaturi pentru a găsi coeficientul de temperatură al expansiunii liniare. Într-o interpretare mai restrânsă, măsurătorile comune implică măsurarea mai multor mărimi neidentice (X, Y, Z etc.). Exemple de astfel de măsurători pot fi măsurători complexe ale parametrilor electrici, de putere și termodinamici ai motorului electric, precum și măsurători ale parametrilor de mișcare și starea vehiculului (viteza, rezerva de combustibil, temperatura motorului etc.).
Pentru afișarea rezultatelor obținute în timpul măsurătorilor se pot folosi diferite scale de evaluare, inclusiv cele gradate în unități ale mărimii fizice măsurate, sau în unele unități relative, inclusiv nenumite. În conformitate cu aceasta, se obișnuiește să se facă distincția între măsurătorile absolute și relative.
Măsurare absolută - o măsurătoare bazată pe măsurători directe ale uneia sau mai multor mărimi de bază și (sau) utilizarea valorilor constantelor fizice. Această definiție extrem de nefericită este însoțită de un exemplu (măsurarea forței F = mg se bazează pe măsurarea mărimii principale - masa m și utilizarea constantei fizice g la punctul de măsurare a masei), ceea ce confirmă absurditatea a interpretării propuse. Nota spune că conceptul de măsurare absolută este folosit ca opusul conceptului de măsurare relativă și este considerat ca o măsură a unei mărimi în unitățile sale și că această înțelegere este din ce în ce mai folosită în metrologie. Această interpretare este cea care are sens să fie folosită pentru aceste tipuri alternative de măsurători.
Măsurare relativă - măsurarea raportului dintre o valoare la aceeași valoare, care joacă rolul unei unități, sau măsurarea unei modificări a unei valori în raport cu aceeași valoare, luată ca fiind cea inițială.
EXEMPLU Măsurarea activității unui radionuclid într-o sursă în raport cu activitatea unui radionuclid într-o sursă de același tip certificată ca măsură de referință a activității.
În funcție de numărul de măsurători repetate de aceeași valoare, se disting măsurătorile simple și multiple. Măsurare unică - măsurare efectuată o singură dată.
Nota 1 la intrare: În multe cazuri practice, sunt efectuate măsurători unice. De exemplu, măsurarea unui anumit punct în timp de către ceas este de obicei efectuată o dată. (Exemplul nu rezistă criticilor, deoarece măsurătorile repetate ale aceluiași interval de timp sunt imposibile).
Măsurare multiplă - măsurarea unei mărimi fizice de aceeași dimensiune, al cărei rezultat este obținut din mai multe măsurători succesive, adică constând dintr-un număr de măsurători unice.
În funcție de obiectiv, numărul de măsurători repetate poate varia foarte mult (de la două măsurători la câteva zeci sau chiar sute). Mai multe măsurători sunt efectuate fie pentru asigurarea împotriva erorilor grave (în acest caz, trei până la cinci măsurători sunt suficiente), fie pentru prelucrarea matematică ulterioară a rezultatelor (adesea mai mult de cincisprezece măsurători cu calcule ulterioare ale valorilor medii, evaluarea statistică a abaterilor etc. .). Măsurătorile multiple mai sunt numite și „măsurători cu observații multiple”.
Măsurare statică - măsurarea unei mărimi fizice, efectuată în conformitate cu o sarcină de măsurare specifică, ca neschimbată în timpul de măsurare. Exemplele date (măsurarea lungimii unei părți la temperatura normală și măsurarea dimensiunii unui teren) confundă mai degrabă decât clarifică situația.
Măsurarea dinamică este măsurarea unei mărimi fizice care se modifică în dimensiune.
Note
1 Termenul „dinamic” se referă la mărimea măsurată.
2 Strict vorbind, toate mărimile fizice sunt supuse uneia sau alteia schimbări în timp. Acest lucru este confirmat de utilizarea unor instrumente de măsurare din ce în ce mai sensibile, care fac posibilă detectarea modificărilor cantităților care anterior erau considerate constante, astfel că împărțirea măsurătorilor în dinamice și statice este condiționată.
Interpretarea măsurătorilor statice și dinamice ca măsurători de mărimi fizice constante sau variabile este primitivă și filozofic întotdeauna ambiguă („totul curge, totul se schimbă”). Aproape că nu există mărimi fizice „neschimbabile”, cu excepția constantelor fizice, în practica măsurării, toate mărimile diferă doar în funcție de rata de schimbare.
În loc de raționament abstract, sunt de dorit definiții bazate pe o abordare pragmatică. Cel mai logic este să se ia în considerare măsurătorile statice și dinamice în funcție de modul de obținere a informațiilor de măsurare prin intermediul măsurării semnalului de intrare. Când se măsoară într-un mod static (sau mod cvasi-static), rata de modificare a semnalului de intrare este incomensurabil mai mică decât rata de transformare a acestuia în circuitul de măsurare, iar rezultatele sunt înregistrate fără distorsiuni dinamice.
Când se măsoară într-un mod dinamic, apar erori dinamice suplimentare, asociate cu o schimbare prea rapidă fie a mărimii fizice măsurate în sine, fie a semnalului de intrare al informațiilor de măsurare provenind de la o mărime măsurată constantă. De exemplu, măsurarea diametrelor elementelor de rulare (cantități fizice constante) în industria rulmenților se realizează cu ajutorul mașinilor de sortare automate. În acest caz, rata de modificare a informațiilor de măsurare la intrare poate fi comparabilă cu rata de transformări de măsurare în circuitul instrumentului. Măsurarea temperaturii cu un termometru cu mercur este incomensurabil mai lentă decât măsurătorile cu termometre electronice, prin urmare, instrumentele de măsurare utilizate pot determina în mare măsură modul de măsurare.
În funcție de acuratețea realizată și gradul de dispersie a rezultatelor cu repetarea repetată a măsurătorilor de aceeași cantitate, se disting măsurători egale și inegale, precum și măsurători egal împrăștiate și inegal împrăștiate.
Măsurători echivalente - o serie de măsurători de orice valoare, realizate prin instrumente de măsurare de aceeași precizie în aceleași condiții cu aceeași grijă.
Măsurători neechivalente - o serie de măsurători de o anumită valoare, efectuate de instrumente de măsură care diferă ca precizie și (sau) în condiții diferite.
Notele la ultimele două definiții sugerează că înainte de a procesa o serie de măsurători, asigurați-vă că toate măsurătorile sunt la fel de precise și procesați măsurători inegale, ținând cont de greutatea măsurătorilor individuale incluse în serie.
Evaluarea echiacurateții și acurateței inegale, precum și echidispersia și neechidispersia rezultatelor măsurătorilor depind de valorile alese ale măsurilor limitative ale discrepanței de precizie sau estimărilor de dispersie. Discrepanțele permise în estimări sunt stabilite în funcție de sarcina de măsurare.Serii de măsurători 1 și 2 se numesc de precizie egală, pentru care estimările erorilor Δi și Δj pot fi considerate aproape la fel
iar măsurătorile inegale includ măsurători cu erori diferite
Măsurătorile din două serii sunt considerate egal împrăștiate (Δ1 ≈ Δ2) sau la (Δ1 ≠ Δ2)
dispersate inegal (în funcție de coincidența sau diferența dintre estimările componentelor aleatoare ale erorilor de măsurare din seriile comparate 1 și 2).
În funcție de precizia planificată, măsurătorile sunt împărțite în tehnice și metrologice. Măsurătorile tehnice ar trebui să includă acele măsurători care sunt efectuate cu o precizie predeterminată. Cu alte cuvinte, în timpul măsurătorilor tehnice, eroarea de măsurare Δ nu trebuie să depășească o valoare predeterminată [Δ]:
unde [Δ] este eroarea de măsurare admisă.
Aceste măsurători sunt cel mai adesea efectuate în producție, de la care le este luat numele.
Măsurătorile metrologice se efectuează cu acuratețea maximă realizabilă, realizând eroarea de măsurare minimă (cu restricțiile existente) Δ, care poate fi scrisă ca
Astfel de măsurători au loc la standardizarea unităților, la efectuarea unor studii unice.
În cazurile în care acuratețea rezultatului măsurării nu are o importanță fundamentală, iar scopul măsurătorilor este aproximarea unei mărimi fizice necunoscute, se recurge la măsurători aproximative, a căror eroare poate fluctua într-un interval destul de larg, deoarece orice eroare Δ realizat în procesul de măsurare este considerat acceptabil [Δ ]
Caracterul comun al abordării metrologice pentru toate aceste tipuri de măsurători este că, pentru orice măsurători, sunt determinate valorile Δ ale erorilor realizate, fără de care o evaluare fiabilă a rezultatelor este imposibilă.
Conform metodei de obținere a valorilor unei mărimi fizice măsurătorile pot fi directe, indirecte, cumulative și comune, fiecare dintre acestea fiind efectuată prin metode absolute și relative (a se vedea clauza 3.2.).
Orez. 3. Clasificarea tipurilor de măsurători
Măsurare directă- masurare, in care valoarea dorita a marimii se gaseste direct din datele experimentale. Exemple de măsurători directe sunt determinarea lungimii folosind măsuri liniare sau a temperaturii cu un termometru. Măsurătorile directe formează baza unor măsurători indirecte mai complexe.
Măsurare indirectă - măsurătoare în care valoarea dorită a unei mărimi se găsește pe baza unei relații cunoscute între această mărime și mărimile obținute prin măsurători directe, de exemplu, metode trigonometrice pentru măsurarea unghiurilor, în care unghiul ascuțit al unui triunghi dreptunghic este determinat din măsurarea lungimii picioarelor și a ipotenuzei sau măsurarea diametrului mediu al firului folosind metoda cu trei fire sau puterea circuit electricîn funcție de tensiunea măsurată de voltmetru și puterea curentului de ampermetru, folosind dependența cunoscută. În unele cazuri, măsurătorile indirecte fac posibilă obținerea unor rezultate mai precise decât măsurătorile directe. De exemplu, erorile măsurătorilor directe ale unghiurilor cu goniometrele sunt cu un ordin de mărime mai mari decât erorile măsurătorilor indirecte ale unghiurilor folosind rigle sinusoidale.
comun numite simultan măsurători a două sau mai multe mărimi opuse. Scopul acestor măsurători este de a găsi o relație funcțională între mărimi.
Exemplul 1 Construirea unei caracteristici de calibrare y = f(x) transmițător atunci când seturile de valori sunt măsurate simultan:
X 1 , X 2 , X 3 , …, Xi , …,X n
Y 1 , Y 2 , Y 3 , …, Y i , …, Y n
Exemplul 2. Determinarea coeficientului de temperatură de rezistență prin măsurarea simultană a rezistenței R si temperatura tși apoi definirea dependenței a(t) = DR/Dt:
R1, R2, …, Ri, …, Rn
t 1 , t 2 , …, t i , …, t n
Măsurătorile cumulate se efectuează prin măsurarea simultană a mai multor mărimi cu același nume, la care se găsește valoarea dorită prin rezolvarea unui sistem de ecuații obținute ca urmare a măsurătorilor directe a diferitelor combinații ale acestor mărimi.
Exemplu: valoarea masei greutăților individuale a setului este determinată de valoarea cunoscută a masei uneia dintre greutăți și de rezultatele măsurătorilor (comparațiilor) maselor diferitelor combinații de greutăți.
Există greutăți cu mase m1, m2, m3.
Masa primei greutăți se determină după cum urmează:
Masa celei de-a doua greutăți este determinată ca diferență dintre masele primei și celei de-a doua greutăți M 1.2și masa măsurată a primei greutăți:
Masa celei de-a treia greutăți se determină ca diferență între masele primei, a doua și a treia greutăți ( M 1,2,3) și masele măsurate ale primei și celei de-a doua greutăți ():
Acesta este adesea modalitatea de a îmbunătăți acuratețea rezultatelor măsurătorilor.
Măsurătorile agregate diferă de cele comune doar prin aceea că mai multe cantități cu același nume sunt măsurate simultan cu măsurători cumulate, iar cele opuse cu măsurători comune.
Măsurătorile agregate și îmbinate sunt adesea folosite în măsurarea diferiților parametri și caracteristici în domeniul ingineriei electrice.
După natura modificării valorii măsurate Există măsurători statice, dinamice și statistice.
Static– măsurători ale PV invariant în timp, de exemplu, măsurarea lungimii unei piese la temperatura normală.
Dinamic– măsurători ale PV care variază în timp, cum ar fi măsurarea distanței până la nivelul solului de la o aeronavă în coborâre sau a tensiunii din rețeaua de curent alternativ.
Măsurători statistice asociat cu determinarea caracteristicilor proceselor aleatorii, semnalelor sonore, nivelurilor de zgomot etc.
Prin acuratețe există măsurători cu cea mai mare acuratețe posibilă, control și verificare și tehnice.
Măsurătorile cu cea mai mare precizie posibilă- sunt măsurători de referință legate de acuratețea reproducerii unităților unei mărimi fizice, măsurători ale constantelor fizice. Aceste măsurători sunt determinate de stadiul tehnicii.
Control si verificare– măsurători, a căror eroare nu trebuie să depășească o anumită valoare specificată. Acestea includ măsurători efectuate de laboratoarele de supraveghere de stat asupra implementării și respectării standardelor și a stării echipamentelor de măsurare, măsurători efectuate de laboratoarele de măsurare din fabrică și altele efectuate cu mijloace și metode care garantează o eroare care nu depășește o valoare prestabilită.
Măsurători tehnice– măsurători în care eroarea rezultatului este determinată de caracteristicile instrumentelor de măsură (MI). Acesta este cel mai răspândit tip de măsurare, efectuată folosind instrumente de măsurare de lucru, a căror eroare este cunoscută în prealabil și este considerată suficientă pentru a îndeplini această sarcină practică.
Măsurătorile prin exprimarea rezultatelor măsurătorilor poate fi și absolută și relativă.
Măsurare absolută– măsurarea bazată pe măsurători directe ale uneia sau mai multor mărimi de bază, precum și pe utilizarea valorilor constantelor fizice. Cu măsurători absolute liniare și unghiulare, de regulă, se găsește o mărime fizică, de exemplu, diametrul unui arbore cu un șubler. În unele cazuri, valorile mărimii măsurate sunt determinate prin citire directă pe scara instrumentului, calibrată în unități de măsură.
Măsurare relativă- masurarea raportului dintre o cantitate si o cantitate cu acelasi nume, care joaca rolul unei unitati. La metoda relativă măsurători, se face o evaluare a valorii abaterii valorii măsurate în raport cu dimensiunea etalonului sau eșantionului de setare. Un exemplu este o măsurătoare pe un optimeter sau un minimetru.
După numărul de măsurători distinge între măsurători simple și multiple.
Măsurătorile unice- aceasta este o măsurătoare a unei mărimi, adică numărul de măsurători este egal cu numărul de valori măsurate. Aplicarea practică a acestui tip de măsurare este întotdeauna asociată cu erori mari, prin urmare, trebuie efectuate cel puțin trei măsurători individuale, iar rezultatul final ar trebui găsit ca medie aritmetică.
Măsurători multiple caracterizat printr-un exces al numărului de măsurători a numărului de mărimi măsurate. De obicei, numărul minim de măsurători în acest caz este mai mult de trei. Avantajul măsurătorilor multiple este o reducere semnificativă a influenței factorilor aleatori asupra erorii de măsurare.
Tipurile de măsurători date includ diverse metode, adică metode de rezolvare a problemei de măsurare cu justificare teoretică conform metodologiei acceptate.
Calculul erorilor în măsurători directe și indirecte
Măsurarea este înțeleasă ca o comparație a valorii măsurate cu o altă valoare, luată ca unitate de măsură. Măsurătorile sunt efectuate empiric folosind mijloace tehnice speciale.
Măsurătorile directe se numesc măsurători, al căror rezultat se obține direct din date experimentale (de exemplu, măsurarea lungimii cu o riglă, a timpului cu un cronometru, a temperaturii cu un termometru). Măsurătorile indirecte sunt măsurători în care valoarea dorită a unei mărimi se găsește pe baza unei relații cunoscute între această mărime și mărimile ale căror valori sunt obținute în procesul de măsurători directe (de exemplu, determinarea vitezei de-a lungul distanței parcurse). și ora https://pandia.ru/text/78/ 464/images/image002_23.png" width="65" height="21 src=">).
Orice măsurătoare, indiferent de cât de atent este efectuată, este însoțită în mod necesar de o eroare (eroare) - o abatere a rezultatului măsurării de la valoarea adevărată a mărimii măsurate.
Erorile sistematice sunt erori, a căror magnitudine este aceeași în toate măsurătorile efectuate prin aceeași metodă folosind aceleași instrumente de măsurare, în aceleași condiții. Apar erori sistematice:
Ca urmare a imperfecțiunii instrumentelor utilizate în măsurători (de exemplu, acul ampermetrului se poate abate de la diviziunea zero în absența curentului; grinda de echilibru poate avea brațe inegale etc.);
Ca urmare a dezvoltării insuficiente a teoriei metodei de măsurare, adică metoda de măsurare conține o sursă de erori (de exemplu, o eroare apare atunci când pierderea de căldură în mediu inconjurator sau când cântărirea pe o balanță analitică se efectuează fără a ține cont de flotabilitatea aerului);
Ca urmare a faptului că modificarea condițiilor experimentului nu este luată în considerare (de exemplu, în timpul trecerii pe termen lung a curentului prin circuit, ca urmare a efectului termic al curentului, parametrii electrici a schimbării circuitului).
Erorile sistematice pot fi eliminate dacă se studiază caracteristicile instrumentelor, se dezvoltă mai pe deplin teoria experimentului și, pe baza acesteia, se fac corecții la rezultatele măsurătorilor.
Erorile aleatorii sunt erori a căror magnitudine este diferită chiar și pentru măsurători efectuate în același mod. Motivele lor stau atât în imperfecțiunea simțurilor noastre, cât și în multe alte circumstanțe care însoțesc măsurătorile și care nu pot fi luate în considerare în prealabil (erori aleatorii apar, de exemplu, dacă egalitatea câmpurilor de iluminare ale fotometrului este stabilită cu ochiul). ; dacă momentul de abatere maximă a pendulului matematic este determinat cu ochiul; la găsirea momentului rezonanței sonore cu ureche; la cântărirea pe o balanță analitică, dacă vibrațiile podelei și pereților sunt transmise balanței etc.) .
Erorile aleatorii nu pot fi evitate. Apariția lor se manifestă prin faptul că la repetarea măsurătorilor aceleiași cantități cu aceeași grijă, se obțin rezultate numerice care diferă unele de altele. Prin urmare, dacă aceleași valori au fost obținute la repetarea măsurătorilor, atunci aceasta indică nu absența erorilor aleatorii, ci sensibilitatea insuficientă a metodei de măsurare.
Erorile aleatorii modifică rezultatul atât într-o direcție cât și în cealaltă direcție față de valoarea adevărată, prin urmare, pentru a reduce influența erorilor aleatoare asupra rezultatului măsurării, măsurătorile sunt de obicei repetate de mai multe ori, iar media aritmetică a tuturor rezultatelor măsurătorilor este Luat.
Rezultate incorecte cu bună știință - greșelile apar din cauza încălcării condițiilor de bază de măsurare, ca urmare a neatenției sau neglijenței experimentatorului. De exemplu, la iluminare slabă, în loc de „3”, scrieți „8”; datorită faptului că experimentatorul este distras, el poate rătăci atunci când numără numărul de balansări ale pendulului; din cauza neglijenței sau neatenției, el poate confunda masele sarcinilor atunci când se determină rigiditatea arcului etc. Un semn extern al unei rateuri este o diferență bruscă de mărime față de rezultatele altor măsurători. Dacă se detectează o eroare, rezultatul măsurării trebuie eliminat imediat și măsurarea în sine trebuie repetată. Identificarea gafelor este ajutată și de o comparație a rezultatelor măsurătorilor obținute de diferiți experimentatori.
A măsura o mărime fizică înseamnă a găsi intervalul de încredere în care se află valoare adevarata https://pandia.ru/text/78/464/images/image005_14.png" width="16 height=21" height="21">..png" width="21" height="17 src=" >.png" width="31" height="21 src="> cazuri, valoarea adevărată a valorii măsurate se încadrează în intervalul de încredere. Valoarea este exprimată fie în fracții de unitate, fie ca procent. Pentru majoritatea măsurătorilor , ele sunt limitate la o probabilitate de încredere de 0,9 sau 0, 95. Uneori, când este necesară extrem de grad înalt fiabilitate, setați un nivel de încredere de 0,999. Alături de nivelul de încredere, este adesea folosit un nivel de semnificație, care specifică probabilitatea ca valoarea adevărată să nu se încadreze în intervalul de încredere. Rezultatul măsurării este prezentat sub formă
unde https://pandia.ru/text/78/464/images/image012_8.png" width="23" height="19"> este eroarea absolută. Astfel, limitele intervalului, https://pandia.ru / text/78/464/images/image005_14.png" width="16" height="21"> se află în acest interval.
Pentru a găsi și, efectuați o serie de măsurători individuale. Luați în considerare un exemplu specific..png" width="71" height="23 src=">; ; https://pandia.ru/text/78/464/images/image019_5.png" width="72" height= " 23">.png" width="72" height="24">. Valorile pot fi repetate, precum valorile și https://pandia.ru/text/78/464/images/image024_4.png " width="48 height=15" height="15">.png" width="52" height="21">. În consecință, nivelul de semnificație .
Valoarea medie a valorii măsurate
Dispozitivul de măsurare contribuie și el la eroarea de măsurare. Această eroare se datorează proiectării dispozitivului (frecare în axa dispozitivului indicator, rotunjire produsă de un dispozitiv indicator digital sau discret etc.). Prin natura sa, aceasta este o eroare sistematică, dar nu se cunoaște nici amploarea, nici semnul acesteia pentru acest instrument special. Eroarea instrumentală este evaluată în procesul de testare a unei serii mari de instrumente de același tip.
Gama normalizată de clase de precizie ale instrumentelor de măsurare include următoarele valori: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0. Clasa de precizie a dispozitivului este egală cu eroarea relativă a dispozitivului, exprimată ca procent, în raport cu întreaga gamă a scalei. Eroare de pașaport a dispozitivului
Indirect măsurătorile diferă de cele directe prin aceea că valoarea dorită a mărimii este determinată pe baza rezultatelor măsurătorilor directe ale altor elemente fizice. valori legate funcțional de valoarea dorită. Cu alte cuvinte, valoarea dorită a PV este stabilită pe baza rezultatelor măsurătorilor directe ale unor astfel de mărimi care sunt asociate cu dependența specifică dorită. Ecuația de măsurare indirectă: y \u003d f (x 1, x 2, ..., x p), unde x i - i este al treilea rezultat al măsurării directe. Exemple: În dispozitivele moderne de măsurare bazate pe microprocesor, foarte adesea calculele valorii măsurate necesare sunt efectuate „în interiorul” dispozitivului. În acest caz, rezultatul măsurării este determinat de metoda tipică pentru măsurători directe și nu este nevoie și posibilitatea de a lua în considerare separat eroarea metodologică a calculului. Este inclus în eroarea dispozitivului de măsurare. Măsurătorile efectuate cu instrumente de măsură de acest fel sunt directe. Măsurătorile indirecte includ numai acele măsurători în care calculul este efectuat manual sau automat, dar după primirea rezultatelor măsurătorilor directe. În acest caz, eroarea de calcul poate fi luată în considerare separat. Un exemplu de astfel de caz sunt sistemele de măsurare pentru care caracteristicile metrologice ale componentelor lor sunt normalizate separat. Eroarea totală de măsurare este calculată în funcție de caracteristicile metrologice normalizate ale tuturor componentelor sistemului. Cumulativ măsurătorile sunt asociate cu soluția unui sistem de ecuații compilat din rezultatele măsurătorilor simultane a mai multor mărimi omogene. Rezolvarea sistemului de ecuații face posibilă calcularea valorii dorite.
În măsurătorile cumulate, valorile unui set de mărimi similare Q 1 ... ... Q k ., de regulă, sunt determinate prin măsurarea sumelor sau diferențelor acestor mărimi în diferite combinații:
unde coeficienții c ij iau valorile ±1 sau 0.
Astfel, vorbim de măsurători simultane ale mai multor mărimi cu același nume, în care valorile dorite ale mărimilor sunt determinate prin rezolvarea unui sistem de ecuații obținute prin măsurarea diferitelor combinații ale acestor mărimi.
Măsurătorile articulare- sunt măsurători simultane (directe sau indirecte) a două sau mai multe fizice neomogene (nu cu același nume). cantități pentru a determina relația funcțională dintre ele. De fapt, măsurătorile agregate nu sunt diferite de măsurătorile comune, cu excepția faptului că în primul caz, măsurătorile se referă la cantități cu același nume, iar în al doilea, la cele neasemănătoare. Măsurătorile indirecte, agregate și comune sunt unite printr-o singură importanță fundamentală proprietate comună: rezultatele lor sunt determinate de calculul dependenţelor funcţionale cunoscute între mărimile măsurate şi mărimile supuse măsurătorilor directe.
Astfel, subliniem încă o dată că diferența dintre măsurătorile indirecte, cumulate și comune este doar sub forma unei dependențe de funcție utilizată în calcule. Cu măsurători indirecte, se exprimă printr-o ecuație în formă explicită, cu măsurători comune și cumulate, se exprimă printr-un sistem de ecuații implicite.
