Методы измерений

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным видом измерений. Классификация методов измерений представлена на рис.4.

По условиям измерения различают контактные и бесконтактные методы измерений.

При контактном методе средства измерения имеют непосредственное соприкосновение измерительных поверхностей инструмента с поверхностью измеряемого объекта.

При бесконтактном методе отсутствует соприкосновение между поверхностью измеряемой детали и измерительными поверхностями инструмента, например, проекционными и другими приборами.

По способу сравнения измеряемой величины с единицей существует два основных метода – метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки значение величины определяется непосредственно по отсчетному устройству средства измерения например, измерение температуры - термометром, диаметра детали - штангенциркулем, силы электрического тока – амперметром.

Рис. 4. Классификация методов измерения

При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями. Существует ряд разновидностей этого метода: нулевой метод, дифференциальный метод, метод замещения, метод совпадений.

а) дифференциальный метод характеризуется измерением разности между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой.

Пример. Измерение длины x стержня, если известна длина l меры

(l < x). Как показано на рис.5, x = l + a (a – измеряемая величина).

Рис. 5. Дифференциальный метод измерения

б) нулевой метод аналогичен дифференциальному, но разность между измеряемой величиной и мерой сводится к нулю. При этом нулевой метод имеет то преимущество, что мера может быть во много раз меньше измеряемой величины. Например, неравноплечие весы, где P₁l₁ = P₂l₂ (рис.6).

в) метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Например, взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и

Рис. 6. Нулевой метод измерения гирь на одну и ту же чашку весов.

г) метод совпадений – метод, где разность между сравниваемыми величинами измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Например, при измерении длины штангенциркулем наблюдают совпадение отметок на шкалах штангенциркуля и нониуса.