Виды измерений

Классификация ФВ

Признаки измерения

  1. Наличие физической величины
  2. Требуется проведение опыта (эксперимента)
  3. Наличие средства измерения
  4. Числовое значение физической величины

Средство измерения обладает нормированными метрологическими характеристиками.

Физическая величина – свойство общее в качественном отношении для многих физических объектов, процессов или явлений, но индивидуальное в количественном отношении.

СИ: м, kg, c, A, ºK, моль

Приблизительно – 2000 ФВ, измерить можно 600 ФВ.

Измерение à истинное значение Ф.В. à действительное значение ФВ.

Действительное значение ФВ – значение, которое удовлетворяет решению задачи в данном конкретной случае.

  1. Активные – могут совершать работу.

Пассивные – не могут совершать работу.

  1. Детерминированные – которые можно предсказать.

Случайные – изменяются по законам теории вероятности.

  1. Аналоговые – ФВ, которые имеют бесконечное множество значений в заданном диапазоне (Xmax – X­­min­­)

Квантованные – которые имеют конечное счетное количество значение в заданном диапазоне.

  1. Непрерывные (во времени)

x(t)

 
 

 

 


t

Дискретные (во времени)

x(t)

 
 

 

 


t

Объект измерения – модель

Примеры:

  1. Измеряем напряжение сети.

Модель - U~=Asinwt- переменная величина

  1.  
     

- объект

 

Постоянный ток – R

R

Переменный ток

R L

 

C

 

2. Виды измерений

  1. По признаку получения результата

1.1. Прямые измерения. y=f(x) – измерения при которых искомое значение определяется непосредственно в ходе эксперимента из опытных данных.

1.2. Косвенные измерения. y=f(x1,x2,x3,…xn) – используется известная функция, начальная зависимость м/д результатом измеренными прямым способом и искомой ФВ.

1.3. Совместные измерения. y=A0+A1x+A2x2 Производится одновременное измерение нескольких разноименных ФВ для нахождения зависимости м/д ними.

1.4. Совокупные измерения. Когда происходит одновременное измерение нескольких одноименных ФВ для определения искомых значений другой ФВ путем решения системы уравнений.

  1. По признаку измерения во времени измеряемой величины.

2.1. Статические измерения – измерения некоторой ФВ значение которой неизменна в течении времени использования результата.

2.2. Динамические измерения – измерения изменяются во времени величины.

  1. Кратность измерения

3.1. Однократные (один раз и правильно)

3.2. Многократные

  1. По признаку точности

4.1. Равноточные – не изменяются условия проведения эксперимента, используются одни и те же приборы.

4.2. Неравноточные – условия могут изменяться и используются различные по уровню точности средства измерения.

 

 

3. Информационный аспект измерений.

Информация – сведения, уменьшающие априорную неопределенность об объекте.

Измерение – уменьшение неопределенности знаний об объекте.

Результат – xд=хи±Δх

хд – действительная ФВ

хи – истинная ФВ -Δх Δх х

хи

Сигнал измерительной информации – сигнал, параметры которого функционально связаны с измеряемой величиной.

Информационный аспект измерения.

Пример. Измерить относительную влажность.

 

ЭВМ
ПЧК
Г
N

ψ

f

 

ψ=xабс/хмакс [%]

 

Г-генератор

ПЧК – преобразователь частотаà код

С=ε ε0 S/l

Изменение емкости на входе приводит к изменению частоты. Влажность влияет на конденсатор.

Происходит преобразование сигнала в измерительный канал.

Получение любого сигнала измерительной информации – цепочка преобразования сигнала.

Появляется погрешность из-за внешних воздействий.

Разложить на шаги, получить по ним погрешность и дать суммарную погрешность. Преобразование сигнала, получение метрологического сигнала.

 

Любым носителем информации является сигнал.