Виды измерений (абсолютные и относительные, однократные и многократные)
Виды измерений (прямые и косвенные, совокупные и совместные измерения).
Видом измерений названа часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.
Измерение физической величины (измерение величины; измерение) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины ( РМГ 29 – 99).
Метод измерений – совокупность приемов использования принципов и средств измерений.
Прямые и косвенные измерения различают в зависимости от способа получения результата измерений.
Косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Формальная запись такого измерения Q = F (X, Y, Z ), где X, Y, Z – результаты прямых измерений.
Прямые и косвенные измерения характеризуют измерения некоторой конкретной одиночной физической величины. Измерение любого множества физических величин классифицируется в соответствии с однородностью (или неоднородностью) измеряемых величин.
При совокупных измерениях осуществляется измерение нескольких одноименных величин, например, длин L1, L2, L3 и т.д.
Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
Это крайне неудачное определение сопровождается примером (измерение силы F = mg основано на измерении основной величины — массы m и использовании физической постоянной g в точке измерения массы), который подтверждает нелепость предложенной трактовки. В примечании сказано, что понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах.
Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Пример — Измерение активности радионуклида в источнике по отношению к активности радионуклида в однотипном источнике, аттестованном в качестве эталонной меры активности.
Однократное измерение – измерение, выполненное один раз.
Многократное измерение (измерения с многократными наблюдениями) – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящее из ряда однократных измерений.
Что такое абсолютное и относительное измерения?
Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Абсолютное измерение приводит к значению измеряемой величины, выраженному в ее единицах.
При измерении длины детали штангенциркулем результат выражается в единицах измеряемых величин (в миллиметрах).
Относительное измерение – вид измерения, при котором измеряется отношение величины к одноименной величине, играющей роль единицы или измерения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Примером может служить измеритель скорости у сверхзвуковых самолетов, показывающий отношение скорости самолета к скорости звука, или указатели расхода бензина в автомобилях.
Что такое статические и динамические измерения?
Статические измерения – это измерения физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Например, измерения размеров деталей при нормальной температуре, влажности почвы, зерна, температуры воздуха, размеров земельного участка и др.
Динамические измерения – это измерения, в процессе которых размер физической величины изменяется с течением времени.
Например, измерения давления и температуры в цилиндре работающего двигателя, тяговых усилий трактора, расстояния до поверхности земли со снижающегося самолета.
Строго говоря, все физические величины подвержены тем или иным изменениям во времени. В этом убеждает применение все более и более чувствительных средств измерении, которые дают возможность обнаруживать изменение величин, ранее считавшихся постоянными, поэтому классификация измерений на динамические и статические является условной.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Относительное измерение
Относительные измерения некоторых физических величин при надлежащих компараторах могут давать весьма точные результаты. К таким величинам относятся: масса, длина, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность, сила тока, разность потенциалов и пр. [2]
Относительные измерения основаны на сравнении измеряемой величины с одноименной, принятой за исходную. [6]
Относительные измерения производят с помощью индикаторов, миниметров, оптиметров и других приборов. Рассмотрим некоторые из этих приборов. [7]
Относительные измерения основаны на измерении отношения измеряемой величины, играющей роль единицы, или измерении величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. В качестве образцов часто используют образцовые меры в виде плоскопараллельных концевых мер длины. [8]
Относительные измерения базируются на установлении отношения измеряемой величины к однородной, применяемой в качестве единицы. Естественно, что искомое значение зависит от используемой единицы измерений. [9]
Относительные измерения радиоактивности заключаются в сравнении скорости счета измеряемого препарата со скоростью счета стандартного препарата ( эталона), содержащего известное количество такого же изотопа, или в сравнении между собой активности двух препаратов, содержащих одинаковые изотопы. [10]
Относительные измерения размеров на машинах проводят так же, как на горизонтальном оптиметре. Оптическую систему машины при этом не используют. Измерительные машины комплектуют разнообразными приспособлениями, которые позволяют измерять наружные и внутренние размеры различных изделий, например приспособления с дугами. [11]
Относительные измерения радиоактивности требуют, чтобы форма и размеры препаратов были одинаковыми, а сами препараты одинаково располагались относительно счетчика. При относительных измерениях практически безразлично, какой материал используется для подложки. Важно только, чтобы материал и толщина подложек были одинаковыми для сопоставляемых препаратов. Перед измерением препараты наносятся на подложку равномерным слоем и высушиваются до постоянного веса. Все измерения выполняются на одной пересчетной установке с одним и тем же счетчиком. [12]
Относительные измерения р-активности заключаются в сравнении в тождественных условиях рабочих препаратов с образцовыми. [14]
Относительные измерения силы тяжести основываются на предположении неизменяемости длины маятника при переносе его из одной точки в другую. [15]
Классификация и основные характеристики измерений
Классификация измерений:
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.
Многократное измерение— измерение одного размера величины, результат этого измерения получают из нескольких последующих однократных измерений (отсчетов).
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.
Статическое измерение— измерение величины, которая принимается в соответствии с поставленной измерительной задачей за неизменяющуюся на 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. Поэтому в этой измерительной задаче можно считать измеряемую величину неизменной. При калибровке штриховой меры длины на государственном первичном эталоне термостатирование обеспечивает стабильность поддержания температуры на уровне 0,005 °С. Такие колебания температуры обусловливают в тысячу раз меньшую погрешность измерений — не более 0,01 мкм/м. Но в данной измерительной задаче она является существенной, и учет изменений температуры в процессе измерений становится условием обеспечения требуемой точности измерений. Поэтому эти измерения следует проводить по методике динамических измерений.
4. По цели измерения — технические и метрологические измерения.
Технические измерения— измерения с целью получения информациио 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, измерения с целью уточнения фундаментальных физических констант и справочных стандартных сведений о свойствах материалов и веществ, измерения для подтверждения заявленных измерительных возможностей лабораторий).
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 измерения.
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.
Противоположным понятием является абсолютное измерение.
При проведении этого измерения в распоряжении экспериментатора не имеется единицы измеряемой величины. По этому приходится ее воспроизводить непосредственно в процессе измерений.
Это возможно двумя способами:
• получать «непосредственно из природного мира», т.е. воспроизводить его на основе использования физических законов и фундаментальных физических констант (такое измерение в международном словаре метрологических терминов VIM [11] называется фундаментальным измерением);
• воспроизводить единицу на основании известной зависимости между нею и единицами других величин.
И связи с этим можно определить абсолютное измерение следующим образом:
Как пример, измерение силы с помощью динамометра будет относительным измерением, а ее измерение путем использования физической константы g (ускорение всемирного тяготения) и мер массы (основной величины SI) — абсолютным.
Внедрение и метрологическое обеспечение относительных измерений, как правило, являются наилучшим решением многих измерительных задач, поскольку они являются более простыми, точными и надежными, чем абсолютные измерения.
Абсолютные измерения в том смысле, которому больше соответствует понятие «фундаментальное измерение», на практике должны применяться в виде исключения. Их сфера применения — независимое воспроизведение основных единиц SI и открытие новых физических закономерностей.
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.
Другими словами, совместные измерения — это измерения зависимостей между величинами.
Примером совместных измерений является измерение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР). Оно проводится путем одновременных измерений изменения температуры образца испытываемого материала и соответствующего приращения его длины и последующей математической обработки полученных результатов измерений.
Следует также различать область, вид и подвид измерений.
Под областью измерений понимают совокупность измерений физических величин, свойственных какой-то области техники или науки и имеющих свою специфику.
В настоящее время выделяют следующие области измерений:
• измерения пространственно-временных величин;
• механические измерения (в том числе измерения кинематических и динамических величин, механических свойств материалов и веществ, механических свойств и форм поверхностей);
• измерения теплоты (термометрия, измерения тепловой энергии, теплофизических свойств веществ и материалов);
• электрические и магнитные измерения (измерения электрических и магнитных полей, параметров электрических цепей, характеристик электромагнитных волн, электрических и магнитных свойств веществ и материалов);
• аналитические (физико-химические) измерения;
• оптические измерения (измерения величин физической оптики, когерентной и нелинейной оптики, оптических свойств веществ и материалов);
• акустические измерения (измерения величин физической акустики и акустических свойств веществ и материалов);
• измерения в атомной и ядерной физике (измерения ионизирующих излучений и радиоактивности, а также свойств атомов и молекул).
Вид измерений — это часть области измерений, которая имеет свои специфические особенности и которая отличается однородностью измеряемых величин.
Например, в области магнитных и электрических измерений возможно выделить измерения электрического сопротивления, электрического напряжения, ЭДС, магнитной индукции и т.д.
Подвид измерений — это часть вида измерений, которая выделяется спецификой измерений однородной величины (по диапазону, размеру величин, условиям измерений и др.).
Например, в измерениях длины выделяют измерения как больших длин (десятки, сотни и тысячи километров), так и малых и сверхмалых длин.
Относительное измерение
4.7. Относительное измерение
D. Relative Messung
E. Relative measurement
F. Mesurage relatif
Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную
Смотри также родственные термины:
относительное измерение (силы) тяжести (гравиразведка):
66 относительное измерение (силы) тяжести (гравиразведка)
Измерение, при котором определяется разность значений силы тяжести между двумя гравиметрическими пунктами.
Полезное
Смотреть что такое «Относительное измерение» в других словарях:
относительное измерение — Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Пример. Измерение активности радионуклида в источнике по отношению к… … Справочник технического переводчика
относительное измерение — santykinis matavimas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. relative measurement vok. Relativmessung, f rus. относительное измерение, n pranc. mesure relative, f … Automatikos terminų žodynas
относительное измерение ускорения свободного падения — относительное измерение магнитной индукции Измерение, при котором определяется разность значений ускорения свободного падения (магнитной индукции) в данном и исходном пунктах. [ГОСТ 24284 80] Тематики гравиразведка и магниторазведка Обобщающие… … Справочник технического переводчика
относительное измерение (силы) тяжести — (гравиразведка): Источник: ГОСТ Р 54363 2011: Полевые геофизические исследования. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
относительное измерение (силы) тяжести (гравиразведка) — Измерение, при котором определяется разность значений силы тяжести между двумя гравиметрическими пунктами. [ГОСТ Р 52334 2005 ] Тематики гравиразведка и магниторазведка EN gravity survey DE Gravimeteraufnahme FR levé gravimétrique … Справочник технического переводчика
Измерение (физика) — 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… … Википедия
Измерение — У этого термина существуют и другие значения, см. Измерение (значения). Измерение совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом… … Википедия
относительное распределение плотности энергии (мощности) лазерного излучения — относительное распределение плотности энергии (мощности) ОРПЭ (ОРПМ) Распределение плотности энергии (мощности) излучения по сечению лазерного пучка, нормированное относительно максимального значения плотности энергии (мощности). [ГОСТ 24453 80]… … Справочник технического переводчика
Относительное значение уровня КП или ИКП — Отношение абсолютного значения КП или ИКП к уровню излучения радиопередатчика на основной (основных) частотах, взятых в одних и тех же единицах измерения и выраженное в дБ. Измерение этих уровней осуществляется в одном и том же месте пространства … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
относительное удлинение — 3.5 относительное удлинение: Удлинение, измеряемое на расчетной базе, выраженное в процентах; Источник: ГОСТ 25996 97: Цепи круглозвенные высокопрочные для горного оборудования. Технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
