Стандартизация и сертификация
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
нно по отсчетному устройству средства измерений, шкала которого заранее была проградуирована в единицах измеряемой величины. Такие измерения производят на манометрах, динамометрах, жидкостных термометрах, взвешивание на циферблатных весах, измерение длины линейкой.
К достоинствам метода непосредственной оценки можно отнести быстроту получения результата измерений и возможность непосредственного наблюдения за изменениями измеряемой величины, а к недостаткам - то, что точностные возможности ограничены погрешностями градуировки СИ.
Метод сравнения с мерой - метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
Отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие в процессе измерения меры известной величины, однородной с измеряемой. Сравнение может быть непосредственным или опосредствованным через другие величины, однозначно связанные с первыми.
Группа методов сравнения с мерой включает: нулевой, дифференциальный, замещения и совпадений.
Нулевой метод измерений - метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и (встречного воздействия) меры на прибор сравнения доводят до нуля. При нулевом методе измерений разность измеряемой и известной величин или разность эффектов, производимых измеряемой и известной величинами, сводится в процессе измерения к нулю, что фиксируется высокочувствительным прибором - нульиндикатором.
Нулевой метод широко используют при измерении массы на равноплечих весах, когда масса гирь подбирается равной измеряемой массе (см. рисунок 3, а); при измерении сопротивления, индуктивности и емкости мостовыми схемами или тока и напряжения компенсационными устройствами.
Этот метод похож на дифференциальный, но в нулевом методе разность приводится к нулю.
Дифференциальный метод - метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
Схема измерения длины дифференциальным методом приведена на рис.2.
-измеряемое изделие; 2-мера длины.
Рисунок 2 - Схема измерения длины дифференциальным методом
Из схемы следует, что
де x - длина измеряемого изделия;- длина меры;- измеряемая разность длин.
Если погрешность измерения значения а не превышает некоторого значения ?, то результат измерения: a? или а(1?/а), где ?/а - относительная погрешность измерения длины a. Относительная погрешность измерения длины х:
где - относительная погрешность измерения x.
Значение l выбирается близким к x, поэтому l>>a и ?/(l-a)<<?/a.
Если l=1200 мм, а=12 мм и ?/а=0,01 (1 %), то
Дифференциальный метод измерений на примере, приведенном на рисунке 3, б, состоит в том, что измеряемая величина mx сравнивается с известной величиной m0, воспроизводимой мерой, и полученная разность ?m отсчитывается по шкале весов, градуированной в единицах массы.
Таким образом, в отличие от нулевого метода в этом случае измеряемая величина уравновешивается не полностью. Значение измеряемой величины mх определяется по известной величине m0 и измеренной разности ?m.
Следовательно,
mx = m0 + ?m,
где ?m - показания весов.
Метод замещения - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины, например, взвешивание на пружинных весах (рисунок 3, в).
Измерение производят в два приема. Вначале на чашу весов помещают взвешиваемую массу и отмечают положение указателя весов; затем массу тx замещают массой гирь т0, подбирая ее так, чтобы указатель весов установился точно в том же положении, что и в первом случае. При этом ясно, что тx = т0.
Метод замещения применяется при прецизионных измерениях сопротивления, индуктивности и емкости, при измерении напряженности поля и в ряде других случаев.
Рисунок 3 - Методы измерений
Метод совпадений - метод сравнения с мерой, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют по совпадению отметок шкал или периодических сигналов. Метод совпадений основывается на использовании совпадения отметок шкал, либо частоты сигналов, либо разности хода и т. д. По принципу данного метода построены такие измерительные приборы, как простая линейка, нониус штангенциркуля, резонансные частотомеры, различные интерферометры, а также приборы, использующие стробоскопический эффект. Например, шкала нониуса имеет десять делений по 0,9 мм, в то время как основная шкала штангенциркуля имеет обычную цену деления в 1 мм. Если начальная отметка шкалы нониуса не совпадает точно с какой-либо отметкой шкалы штангенциркуля, то это означает, что измеряемая длина имеет значение, не выражаемое целым числом. Долю миллиметра находят по совпадению какого-нибудь другого деления нониуса с отметкой основной шкалы. Таким образом, использование дополнительной шкалы (нониуса) позволяет тем же методом совпадения увеличить точность простой миллиметровой измерительной линейки на порядок (в десять раз).
В целом, достоинством группы методов сравнения с мерой является высокая точность измерений, а недостатком - сложность. Выбор того или иного метода измерений определяется назначением их результатов, требованиям к их быстроте и