Динамическое измерение сопротивления

Динамическое измерение сопротивления

Колчков В.И. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. М.:Учебное пособие

3. Метрология и технические измерения

3.2. Виды и методы измерений

Измерение — процесс нахождения значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения.

Результатом процесса является значение физической величины Q = qU , где q — числовое значение физической величины в принятых единицах; U — единица физической величины. Значение физической величины Q, найденное при измерении, называют действительным.

Принцип измерений — физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Например, измерение массы тела при помощи взвешивания с использованием силы тяжести, пропорциональной массе, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта.

Метод измерений — совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

Средствами измерений (СИ) являются используемые технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства.

Существует различные виды измерений. Классификацию видов измерения проводят, исходя из характера зависимости измеряемой величины от времени, вида уравнения измерений, условий, определяющих точность результата измерений и способов выражения этих результатов.

  • По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения выделяют статические и динамические измерения.

Статические — это измерения, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени. Такими измерениями являются, например, измерения размеров изделия, величины постоянного давления, температуры и др.

Динамические — это измерения, в процессе которых измеряемая величина изменяется во времени, например, измерение давления и температуры при сжатии газа в цилиндре двигателя.

  • По способу получения результатов, определяемому видом уравнения измерений, выделяют прямые, косвенные,совокупные и совместные измерения.

Прямые — это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой Q = X, где Q — искомое значение измеряемой величины, а X — значение, непосредственно получаемое из опытных данных. Примерами таких измерений являются: измерение длины линейкой или рулеткой, измерение диаметра штангенциркулем или микрометром, измерение угла угломером, измерение температуры термометром и т.п.

Косвенные — это измерения, при которых значение величины определяют на основании известной зависимости между искомой величиной и величинами, значения которых находят прямыми измерениями. Таким образом, значение измеряемой величины вычисляют по формуле Q = F(x 1 , x 2 . x N ), где Q — искомое значение измеряемой величины; F — известная функциональная зависимость, x 1 , x 2 , … , x N — значения величин, полученные прямыми измерениями. Примеры косвенных измерений: определение объема тела по прямым измерениям его геометрических размеров, нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения, измерение среднего диаметра резьбы методом трёх проволочек и т.д. Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно или слишком сложно измерить прямым измерением. Встречаются случаи, когда величину можно измерить только косвенным путём, например размеры астрономического или внутриатомного порядка.

Совокупные это такие измерения, при которых значения измеряемых величин определяют по результатам повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Значение искомой величины определяют решением системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений. Примером совокупных измерений является определение массы отдельных гирь набора, т.е. проведение калибровки по известной массе одной из них и по результатам прямых измерений и сравнения масс различных сочетаний гирь. Рассмотрим пример совокупных измерений, который заключается в проведении калибровки разновеса, состоящего из гирь массой 1, 2, 2*, 5, 10 и 20 кг. Ряд гирь (кроме 2*) представляет собой образцовые массы разного размера. Звездочкой отмечена гиря, имеющая значение, отличное от точного значения 2 кг. Калибровка состоит в определении массы каждой гири по одной образцовой гире, например по гире массой 1 кг. Меняя комбинацию гирь, проведем измерения. Составим уравнения, где цифрами обозначим массу отдельных гирь, например 1 обр обозначает массу образцовой гири в 1 кг, тогда: 1 = 1 обр + a; 1 + 1 обр = 2 + b; 2* = 2 + c; 1 + 2 + 2* = 5 + d и т.д. Дополнительные грузы, которые необходимо прибавлять к массе гири указанной в правой части уравнения или отнимать от неё для уравновешивания весов, обозначены a, b, c, d . Решив эту систему уравнений, можно определить значение массы каждой гири.

Совместные — это измерения, производимые одновременно двух или нескольких разноименных величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Примерами совместных измерений являются определение длины стержня в зависимости от его температуры или зависимости электрического сопротивления проводника от давления и температуры.

  • По условиям, определяющим точность результата, измерения делятся на три класса.

1. Измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. В этот класс включены все высокоточные измерения и в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин. Сюда относятся также измерения физических констант, прежде всего универсальных, например измерение абсолютного значения ускорения свободного падения.

2. Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения. В этот класс включены измерения, выполняемые лабораториями государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов, а также состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями. Эти измерения гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения.

3. Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на промышленных предприятиях, в сфере услуг и др.

  • В зависимости от способа выражения результатов измерений различают абсолютные и относительные измерения.

Абсолютными называют измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант. Примерами абсолютных измерений являются: определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате.

Относительными называют измерения, при которых искомую величину сравнивают с одноименной величиной, играющей роль единицы или принятой за исходную. Примерами относительных измерений являются: измерение диаметра обечайки по числу оборотов мерного ролика, измерение относительной влажности воздуха, определяемой как отношение количества водяных паров в 1 куб.м воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 куб.м воздуха при данной температуре.

  • В зависимости от способа определения значений искомых величин различают два основных метода измерений метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

Метод непосредственной оценки — метод измерения, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Примерами таких измерений являются: измерение длины с помощью линейки, размеров деталей микрометром, угломером, давления манометром и т. д.

Метод сравнения с мерой — метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, для измерения диаметра калибра оптиметр устанавливают на нуль по блоку концевых мер длины, а результат измерения получают по показанию стрелки оптиметра, являющегося отклонением от нуля. Таким образом, измеряемая величина сравнивается с размером блока концевых мер.Существуют несколько разновидностей метода сравнения:

а) метод противопоставления, при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, позволяющий установить соотношение между этими величинами, например измерение сопротивления по мостовой схеме с включением в диагональ моста показывающего прибора;

б) дифференциальный метод, при котором измеряемую величину сравнивают с известной величиной, воспроизводимой мерой. Этим методом, например, определяют отклонение контролируемого диаметра детали на оптиметре после его настройки на нуль по блоку концевых мер длины;

в) нулевой метод — также разновидность метода сравнения с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля. Этим методом измеряют электрическое сопротивление по схеме моста с полным его уравновешиванием;

Смотрите так же:  Радиус гиба провода

г) при методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Например, при измерении штангенциркулем используют совпадение отметок основной и нониусной шкал.

  • В зависимости от способа получения измерительной информации, измерения могут бытьконтактными и бесконтактными.
  • В зависимости от типа, применяемых измерительных средств, различают инструментальный, экспертный, эвристический и органолептический методы измерений.

Инструментальный метод основан на использовании специальных технических средств, в том числе автоматизированных и автоматических.

Экспертный метод оценки основан на использовании суждений группы специалистов.

Эвристические методы оценки основаны на интуиции.

Органолептические методы оценки основаны на использовании органов чувств человека. Оценка состояния объекта может проводиться поэлементными и комплексными измерениями. Поэлементный метод характеризуется измерением каждого параметра изделия в отдельности. Например, эксцентриситета, овальности, огранки цилиндрического вала. Комплексный метод характеризуется измерением суммарного показателя качества, на который оказывают влияние отдельные его составляющие. Например, измерение радиального биения цилиндрической детали, на которое влияют эксцентриситет, овальность и др.; контроль положения профиля по предельным контурам и т. п.

Динамическое измерение сопротивления

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Динамическое, дифференциальное сопротивление. Нелинейные элементы. Понятие.

Понятие дифференциального, динамического сопротивления. Определение. Свойства. (10+)

Динамическое (дифференциальное) сопротивление

Существуют элементы, сопротивление которых не зависит от силы тока, проходящего через них. Это классические резисторы. Для них верен классический закон Ома. Однако есть большой класс электронных элементов и схем, электрическое сопротивление которых зависит от силы тока. То есть их сопротивление является функцией от силы тока.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Определение динамического (дифференциального) сопротивления

Для них тоже верен закон Ома, но он имеет такой вид:

Где U(I) — Напряжение на элементе, как функция от силы тока, R(I) — Сопротивление элемента, как функция силы тока, I — сила тока.

Таким образом можно вычислить сопротивление элемента при заданной силе тока:

То есть сопротивление является производной зависимости напряжения на элементе от силы тока по силе тока. Отсюда название ‘дифференциальное сопротивление’. Выражение ‘Динамическое сопротивление’ означает тоже самое.

Помня, что производная равна тангенсу угла наклона касательной на графике функции, понимаем, что дифференциальное сопротивление равно тангенсу угла наклона касательной в нужной точке вольт-амперной характеристики.

Применение динамического (дифференциального) сопротивления

Для каких целей мы используем понятие динамического (дифференциального) сопротивления. Есть целый ряд элементов, для которых нам важно значение сопротивления на определенных участках их характеристик. Прежде всего это относится к источникам стабильного тока или стабилизаторам напряжения.

Нам интересно, насколько изменится сила тока через источник тока, при заданном изменении напряжения на нем. Чем меньше изменение тока, тем лучше источник тока. Ответ на этот вопрос как раз дает динамическое сопротивление источника тока при заданном токе.

При этом надо понимать, что напряжение на источнике тока не равно произведению силы тока на динамическое сопротивление при этом токе. Хорошие источники тока могут иметь динамическое сопротивление, равное десяткам МОм. Это не значит, что при токе 10 мА на них будет напряжение 100 000 Вольт, но значит, что изменение напряжения на 10 Вольт приведет к изменению тока на 1 мкА. Динамическое сопротивление характеризует локальные (при малых изменениях), но не глобальные свойства элемента.

Аналогично, динамическое сопротивление стабилизатора напряжения, например, стабилитрона, говорит нам на сколько изменится напряжение на нем при заданном токе и небольшом его изменении. Дифференциальное сопротивление хорошего стабилизатора напряжения в рабочей области может быть несколько Ом или даже несколько десятых Ома.

При малых изменениях силы тока и напряжения верны приблизительные равенства:

[Изменение напряжения, В] = [Динамическое сопротивление при заданном токе, Ом] * [Изменение силы тока, А]

[Изменение силы тока, А] = [Изменение напряжения, В] / [Динамическое сопротивление при заданном токе, Ом]

Используя эти равенства, можно рассчитать параметры стабилизаторов тока и напряжения.

Динамическое сопротивление диодов, стабилитронов и других полупроводниковых нелинейных приборов.

Сила тока через диод, включенный в прямом направлении, пропорциональна экспоненте напряжения на нем. Соответственно, с ростом силы тока дифференциальное сопротивление снижается пропорционально силе тока. Если мы знаем дифференциальное сопротивление диода при некотором токе (например, из справочника), то его дифференциальное сопротивление при токе, отличном в K раз, где K может быть как больше, так и меньше единицы, будет также отличаться в K раз.

Сказанное верно также для стабилитрона, включенного в обратном направлении (это его обычное включение) и перехода база — эмиттер транзистора, смещенного в прямом направлении.

Чтобы получить от этих элементов низкое дифференциальное сопротивление, нужно наращивать силу тока.

Некоторые электронные приборы, такие как тиристоры и диоды в режиме лавинного пробоя, обладают таким свойством: По мере увеличения напряжения на них, сила тока постепенно растет. Когда достигается напряжение пробоя, то ток резко возрастает. Участок характеристики, отвечающий за наступление пробоя демонстрирует отрицательное сопротивление, то есть рост силы тока при снижении напряжения. Но это отрицательное сопротивление является лишь плодом математической абстракции, так как удерживать названные радиоэлектронные компоненты на этом участке характеристики невозможно. Лавинный пробой развивается по своим законам, на которые нам не дано повлиять.

Есть такой замечательный электронный прибор, как туннельный диод. Он на самом деле демонстрирует отрицательное динамическое сопротивление (снижение падения напряжения при росте силы тока) на определенном участке своей характеристики. Его можно вывести на этот участок и поддерживать на нем. Подробнее о туннельном диоде и отрицательном сопротивлении можно прочесть по ссылке.

Статическое и динамическое сопротивления НЭ

При расчете нелинейных цепей помимо ВАХ используют также некоторые числовые параметры, например статическое и динамическое сопротивления нелинейного элемента.

Статическим сопротивлением RСТ нелинейного элемента в заданной точке а его характеристики называют отношение напряжения на НЭ к току в нем. Из рис. 8.4 видно, что это сопротивление пропорционально тангенсу угла α, образованного прямой, соединяющей точку а с началом координат, и осью токов:

,

где mU, mI, mR – соответственно масштабы осей напряжения, тока, сопротивления.

Дифференциальным или динамическим сопротивлением Rдиф нэ в заданной точке а его характеристики называют производную от напряжения по току. Это сопротивление пропорционально тангенсу угла β между касательной к ВАХ в точке а и осью токов (рис. 8.4):

.

Для участка ВАХ дифференциальное сопротивление равно отношению конечного приращения напряжения к конечному приращению тока: .

Если рабочая точка а находится на падающем участке ВАХ, то дифференциальное сопротивление в таком случае будет отрицательным.

Графический метод расчета нелинейных цепей

Постоянного тока

Нелинейные цепи простой конфигурации удобно рассчитывать графическим методом. Рассмотрим графический метод расчета нелинейных цепей с последовательным, параллельным и смешанным соединением нелинейных элементов.

Последовательное соединение НЭ. На рис. 8.5,а показано последовательное соединение двух НЭ, вольтамперные характеристики которых I(U1) и I(U2) представлены на рис. 8.6 (кривые 1 и 2 соответственно).

Эти два элемента можно заменить одним эквивалентным

Построение каждой точки этой характеристики выполняется на основании уравнения, записанного по второму закону Кирхгофа для цепи рис. 8.5, а

Смотрите так же:  Ветхая электропроводка

.

Задаваясь значением тока I’, по ВАХ определяют напряжения U’1 и U’2 на нелинейных элементах (кривые 1 и 2) и рассчитывают напряжение U’ в соответствии со вторым законом Кирхгофа

.

По координатам U’ и I’ получают точку суммарной ВАХ (кривая 3). Все остальные точки характеристики эквивалентного нелинейного элемента строят аналогичным образом.

Полученная характеристика I(U) (кривая 3) позволяет определить ток I цепи для любого заданного значения входного напряжения U (рис. 8.7). А по значению этого тока определить напряжения на НЭ U1 и U2 по вольтамперным характеристикам этих элементов.

Для расчета цепи (рис. 8.8), где одним из элементов является линейный резистор с сопротивлением R, графические построения можно провести и другим методом — методом пересечения характеристик.

Согласно второму закону Кирхгофа записывают

или .

Полученное уравнение решают графически. Для этого на координатной плоскости строят ВАХ нелинейного элемента — кривая 1 рис. 8.9 и ВАХ линейной части схемы — прямая 2, проходящая через точки M и N. Как показано на рис. 8.9, прямая MN соответствует линейному уравнению

и построена по двум точкам, соответствующим режиму холостого хода (I=0, Uлхх=U) и режиму короткого замыкания (Uл=0, I=IК= ) на участке цепи с НЭ.

Графическим решением уравнения является точка пересечения кривой 1 и прямой 2.

Эти два элемента можно заменить одним эквивалентным (рис. 8.10, б) с вольт-амперной характеристикой I(U), изображенной на рис. 8.11 – кривая 3. Для этого задаются произвольными значениями напряжения и суммируют соответствующие ординаты характеристик НЭ, то есть графически реализуют первый закон Кирхгофа:

Для нахождения токов в параллельно соединенных НЭ, в случае если известно входное напряжение, построение результирующей характеристики не требуется, так как токи находятся непосредственно по характеристикам НЭ.

Результирующая характеристика параллельно соединенных нелинейных элементов используется в том случае, если по заданному току I требуется определить напряжение U на зажимах цепи, а также при расчете цепей при смешанном соединении элементов.

Смешанное соединение НЭ. На рис. 8.12,а показана схема смешанного соединения НЭ, а на рис 8.2, б приведены их ВАХ I1(U1), I2(U2), I3(U2) — кривые 1, 2 и 3 соответственно.

Графическое построение для определения токов и напряжений приведено на рис. 10.11,б. Сначала производим замену двух параллельно соединенных элементов одним эквивалентным с характеристикой (кривая 4 рис. 8.12, б)

Затем строим вольт-амперную характеристику всей цепи (кривая 5рис. 8.12, б)

Для этого, задаваясь произвольными значениями тока I1, суммируют соответствующие абсциссы кривых 4 и 1.


Далее, на оси абсцисс откладываем заданное напряжение U и проводим прямую, параллельную оси ординат, до пересечения с кривой I1(U) и на оси ординат находим ток I1, соответствующий заданному напряжению. При этом значении тока по

кривой I1(U2) находим напряжение U2, а по кривой I1(U1) –значение напряжения U1. По найденному значению напряжения U2 на кривых I2(U2) и I3(U2) находим токи параллельных ветвей I2 и I3.

Стабилизатор напряжения

Стабилизатором напряжения называют устройство, поддерживающее с определенной точностью неизменным напряжение на нагрузке. Изменение напряжения на нагрузке может быть вызвано рядом причин: колебаниями напряжения первичного источника питания (сети переменного напряжения, аккумулятора, гальванического элемента), изменением нагрузки, изменением температуры окружающей среды и др.

Для стабилизации напряжения в параметрических стабилизаторах напряжения при помощи стабилитрона (рис. 8.13) используют обратную ветвь вольт-амперной характеристики полупроводникового стабилитрона (рис. 8.14).

С помощью такого стабилизатора можно получить стабилизированное напряжение от нескольких вольт до нескольких сотен вольт при токах от единиц миллиампер до нескольких ампер.

Стабилитрон в параметрическом стабилизаторе включают параллельно нагрузочному резистору Rн (рис. 8.13). Последовательно со стабилитроном для создания требуемого

При увеличении входного напряжения увеличивается ток стабилитрона. В результате увеличивается напряжение на балластном резисторе Rб, а выходное напряжение, согласно второму закону Кирхгофа, остается неизменным

.

Принцип действия параметрического стабилизатора удобно проиллюстрировать с помощью ВАХ стабилитрона, на которой построена опрокинутая вольт-амперная характеристика резистора Rб (прямые 1 и 2 рис. 8.14). Такое построение позволяет графически решить уравнение электрического состояния стабилизатора напряжения

и найти значения тока стабилитрона и выходного напряжения, т.е. напряжения на нагрузке стабилизатора , которые соответствуют входному значению напряжения (прямая 1).

При увеличении входного напряжения на величину , например, из-за повышения напряжения сети, ВАХ балластного резистора Rб (прямая 1) переместится параллельно самой себе и займет положение 2. Из рис. 8.14 видно, что при этом напряжение мало отличается от напряжения , т.е. практически напряжение на стабилитроне и на нагрузочном резисторе остается неизменным. Напряжение на нагрузочном устройстве остается неизменным также при снижении входного напряжения и изменении тока нагрузки .

Для нормальной работы параметрического стабилизатора сопротивление балластного резистора Rб должно быть таким, чтобы его ВАХ пересекала ВАХ стабилитрона в точке А, соответствующей номинальному току стабилитрона , значение которого указано в его паспортных данных. Диапазон изменения тока стабилитрона должен лежать в пределах от Iст.min до Iст.max, также указанных в паспортных данных.

Основным коэффициентом, характеризующим работу стабилизатора, является коэффициент стабилизации по напряжению КстU. Коэффициент стабилизации есть отношение относительного изменения выходного напряжения к вызвавшему его относительному изменению входного напряжения , ;

Динамическое сопротивление

Многие элементы электроники имеют нелинейные вольтамперные характеристики. В этом случае ток не пропорционален напряжению. И здесь нет смысла говорить о сопротивлении, так как отношение U/I не является постоянной величиной, независимой от U, а наоборот зависит от U. Для таких элементов, с нелинейной вольтамперной характеристикой, вводят понятие динамического или дифференциального сопротивления. Пусть нелинейная вольтамперная характеристика задана кривой, показанной на рис. 1.2. Выберем на этой кривой некоторую точку А. Эта точка определяется постоянными значениями напряжения UА и тока IА. Проведем касательную к точке А. При малых отклонениях токов и напряжений относительно точки А касательная хорошо аппроксимирует кривую вольтамперной характеристики. Значит, в окрестности точки А нелинейную кривую вольтамперной характеристики можно заменить линейной характеристикой, т.е. касательной. В качестве переменных здесь рассматриваются изменения (приращения) токов и напряжений относительно точки А. Это равносильно перенесения начала координат в точку А. Тогда для изменений напряжений и токов можно ввести понятие динамического или дифференциального сопротивления как отношение приращения (изменения) напряжения к приращению (изменению) тока

Динамическое сопротивление еще называют сопротивлением переменному току. Динамическое сопротивление, как и обычное сопротивление, измеряется в Омах.

Особенность динамического сопротивления состоит в том, что оно определяется для приращений напряжений и токов в окрестности некоторой точки вольтамперной характеристики. Эта точка на вольтамперной характеристике определяет режим работы элемента по постоянному току, т.е. постоянные значения напряжения UА и тока IА. Динамическое сопротивление зависит от выбранной точки на вольтамперной характеристике, т.к. наклон касательной в каждой точке кривой разный.

Очень часто для построения линейных электронных устройств используются нелинейные элементы (элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой). В этом случае нелинейную характеристику в окрестности некоторой точки заменяют линейной – касательной к этой точки. В качестве переменных рассматриваются не полные значения токов и напряжений, а их изменения в окрестности этой точки. Чем меньше отклонения токов и напряжений относительно их постоянных значений, тем лучше касательная приближается к кривой вольтамперной характеристики. Зависимость изменения тока от напряжения в этом случае можно считать линейной и определяется динамическим сопротивлением r:

Динамические измерения;

Классификация и основные характеристики измерений

Измерение физических величин

Измерение — совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений). Получившееся значение называется числовым значением измеряемой величины, числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины. Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений — мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и т. д. Измерение физической величины включает в себя несколько этапов: 1) сравнение измеряемой величины с единицей; 2) преобразование в форму, удобную для использования (различные способы индикации) [3].

Смотрите так же:  Соединение генератора с потребителем треугольником

Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенное в основу измерений.

Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения

Примеры: 1.В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути, сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).

2. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчет [4].

В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая и не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам.

1. По признаку точности — равноточные и неравноточные измерения.

Равноточные измерения — определенное количество измерений любой величины, произведенных аналогичными по точности средствами измерений в одинаковых условиях.

Неравноточные измерения — определенное количество измерений любой величины, произведенных отличными по точности средствами измерений и (или) в различных условиях.

Методы обработки равноточных и неравноточных измерений несколько отличаются. Поэтому перед тем как начать обработку ряда измерений, обязательно нужно проверить, равноточные измерения или нет.

Это осуществляется с помощью статистической процедуры проверки по критерию согласия Фишера.

2. По числу измерений — однократные и многократные измерения.

Однократное измерение — измерение, произведенное один раз.

Сколько нужно произвести измерений, чтобы считать, что мы произвели многократные измерения? Точно на это никто не ответит. Но мы знаем, что при помощи таблиц статистических распределений ряд измерений может быть исследован по правилам математической статистики при числе измерений п ≥ 4 . Поэтому считается, что измерение можно считать многократным при числе измерений не менее 4.

Во многих случаях, особенно в быту, производятся чаще всего однократные измерения. Как пример, измерение времени по часам как правило делают однократно. Однако при некоторых измерениях для убеждения в правильности результата однократного измерения может быть недостаточно. Поэтому часто и в быту рекомендуется проводить не одно, а несколько измерений. Например, ввиду нестабильности артериального давления человека при его контроле целесообразно проводить два или три измерения и за результат принимать их медиану. От многократных измерений двукратные и трехкратные измерения отличаются тем, что их точность не имеет смысла оценивать статистическими методами.

3. По характеру изменения измеряемой величины — статические и динамические измерения.

Динамическое измерение — измерение величины, размер которой изменяется с течением времени. Быстрое изменение размера измеряемой

величины требует ее измерения с точнейшим определением момента времени. Например, измерение расстояния до уровня поверхности Земли с воздушного шара или измерение постоянного напряжения электрического тока. По существу динамическое измерение является измерением функциональной зависимости измеряемой величины от времени.

протяжении периода измерения. Например, измерение линейного размера изготовленного изделия при нормальной температуре можно считать статическим, поскольку колебания температуры в цехе на уровне десятых долей градуса вносят погрешность измерений не более 10 мкм/м, несущественную по сравнению с погрешностью изготовления детали.

4. По цели измерения — технические и метрологические измерения.

Технические измерения— измерения с целью получения информации о

свойствах материальных объектов, процессов и явлений окружающего мира.

Их производят, как пример, для контроля и управления экспериментальными разработками, контроля технологических параметров продукции или всевозможных производственных процессов, управления транспортными потоками, в медицине при постановке диагноза и лечении, контроля состояния экологии и др.

Технические измерения проводят, как правило, при помощи рабочих средств измерений. Однако нередко к проведению особо точных и ответственных уникальных измерительных экспериментов привлекают эталоны.

Метрологические измерения— измерения для реализации единства и необходимой точности технических измерений.

• воспроизведение единиц и шкал физических величин первичными эталонами и передачу их размеров менее точным эталонам;

• калибровку средств измерений;

• измерения, производимые при калибровке или поверке средств измерений;

• другие измерения, выполняемые с этой целью (например, измерения при взаимных сличениях эталонов одинакового уровня точности) или удовлетворения других внутренних потребностей метрологии (например,

Метрологические измерения проводят при помощи эталонов.

Очевидно, что продукция, предназначенная для потребления (промышленностью, сельским хозяйством, армией, государственными органами управления, населением и др.) создается с участием технических измерений. А система метрологических измерений — это инфраструктура системы технических измерений, необходимая для того, чтобы последняя могла

существовать, развиваться и совершенствоваться.

5. По используемым размерам единиц — абсолютные и относительные

Относительное измерение — измерение отношения величины к одноименной величине, занимающее место единицы. Например, относительным измерением является определение активности радионуклида в источнике методом измерения ее отношения к активности радионуклида в ином источнике, аттестованном как эталонная мера величины.

Абсолютное измерение — это измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величии и (или) использовании значений фундаментальных физических констант.

6. По способу получения результата измерений — совокупные, совместные, косвенные и прямые измерения.

Прямое измерение— это измерение, проведенное при помощи средства измерений, хранящего единицу или шкалу измеряемой величины. Как пример, измерение длины изделия штангенциркулем, электрического напряжения вольтметром и т.п.

Косвенное измерение— измерение, когда значение величины определяют на основании результатов прямых величин, функционально связанных с искомой.

Совокупные измерения — когда проводят измерения одновременно нескольких однородных величин, когда значения этих величин находят путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин.

Классический пример совокупных измерений — калибровка набора гирь по одной эталонной гире, проводимая путем измерений различных сочетаний гирь этого набора, и решения полученных уравнений.

Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких разнородных величин для определения зависимости между ними.

Похожие статьи:

  • Акт освидетельствования скрытых работ заземление Акт освидетельствования скрытых работ заземление Запрошенный документ не существует © АО «Кодекс», 2019 Исключительные авторские и смежные права принадлежат АО «Кодекс». Положение по обработке и защите персональных данных Версия […]
  • Светодиодные лампы на 220 вольт g4 Светодиодные лампы G4 на 220 вольт мерцают Из люстры с 18-тью галогенками (12в,G4) были демонтированы трансформаторы 220/12, и галогенки заменены светодиодными G4 на 220 вольт Джаз вей.Диоды засветились, но появилось не видимое глазу […]
  • Схема подключения домофона к электромеханическому замку с контроллером Подключение домофона, электромеханического замка и считывателя к Z-5r контроллеру В подключении контроллера z-5r у многих возникают вопросы: а как именно подключить контроллер z-5r, видеодомофон с вызывной панелью, электромеханический […]
  • Асинхронный электродвигатель 5 квт 3000 об Асинхронный электродвигатель 5 квт 3000 об Двигатель Мощность, кВт Номинальная частота вращения, об/мин Номинальный ток при напряжении 220/380В, А Номинальный крутящий момент, Н*м Электродвигатель АИР 100 L2 (3-фазы) | 5,5 кВт 3000 […]
  • Заземление нейтрали трансформатора 04 кв Заземление нейтрали трансформатора 04 кв В прошлом году на страницах нашего журнала неоднократно рассматривалась тема выбора режимов заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ. Сейчас мы обращаемся к вариантам режимов заземления нейтрали в […]
  • Кабеля и провода в казахстане Силовой кабель и провод по оптовым ценам в Алматы и Казахстане «Слово "Ка́бель" (от голландского kabel) — устройство состоящие из одного или нескольких изолированных друг от друга электрических проводников заключённых в герметичную […]