Определения и классификация измерений

Измерение  – нахождение значения  физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Под измерением понимается процесс физического сравнения данной величины с некоторым её значением, принятым за единицу измерения.

Измерение – познавательный процесс, заключающийся в сравнении опытным путём измеряемой величины с некоторым значением, принятым за единицу измерения.

Из определения  измерений следуют признаки измерений:

          1) измеряются только физические величины, т.е. параметры реальных объектов;

          2) измерение требует проведения опытов;

          3) для проведения опытов требуются особые технические средства- средства измерений;

          4) результатом измерения является значение физической величины.

Основное уравнение измерения  имеет следующий вид:

                                 А = а Х ,                                                                             (2.1)

где А – измеряемая величина, а – единица измерения; Х – численное  значение измеряемой величины при выбранной единице измерения. Из уравнения следуют слагаемые процесса измерения:

1)      воспроизведение единицы физической величины в виде меры;

2)      преобразование измеряемого сигнала;

3)      сравнение измеряемой величины с мерой;

4)      фиксация результата измерения.

В зависимости от способа нахождения значения измеряемой величины измерения делят на:

1)   прямые;

2)   косвенные;

3)   совокупные;

4)   совместные.

Прямым называется измерение, когда искомое значение физической величины находится непосредственно из опытных данных. Следует отметить, что часто под прямыми понимаются такие измерения, при которых не производится промежуточных преобразований. Это, например, измерение напряжения и силы тока известными электроизмерительными приборами – вольтметрами и амперметрами. Прямые измерения очень распространены в метрологической практике. Математически прямые измерения можно охарактеризовать элементарной формулой

А = х,                                                                               (2.2)

где х – значение величины, найденное путём её измерения и называемое результатом измерения.

Косвенным
называется измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Косвенные измерения можно охарактеризовать следующей формулой:

A = f(x1 , x2 ,…, xm),                                                                  (2.3)

где x1 , x2 ,…, xm – результаты прямых измерений величин, связанных известной функциональной зависимостью f с искомым значением измеряемой величины А.

Косвенные измерения характерны для практики измерений в телекоммуникационных системах, например, измерение мощности методом амперметра-вольтметра, определение резонансной частоты колебательного контура по результатам прямых измерений ёмкости и индуктивности контура, определение расстояния до места неоднородности в оптическом кабеле методом обратного рассеяния и т.д.

При совокупных измерениях одновременно измеряют несколько одноимённых величин, а их искомые значения находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин. Например, измерения, при которых размер ёмкости набора конденсаторов находят по известному значению ёмкости одного конденсатора и результатам прямых сравнений размеров ёмкостей различных сочетаний конденсаторов.

Совместные измерения состоят в одновременном измерении двух или нескольких неодноимённых величин для нахождения зависимости между ними.

Пример совместных измерений – определение зависимости сопротивления резистора от температуры.