Методы измерений
Метод измерений это совокупность приемов использована 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 измери-тельных головок, индикаторных и рычажных скоб, оптиметров, индикаторных и микрометрических нутромеров определяют размеры деталей и отклонения. Дифференциальный метод используется в неуравновешен-ных мостах постоянного тока.
Нулевой метод это метод сравнения с мерой, при котором резуль-тирующий 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 превра щается 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.).