Metrološke metode mjerenja. Vrste mjerenja. Mjeriteljstvo i tehnička mjerenja

Dobijanje kvantitativnih informacija o izmjerenoj vrijednosti može se izvesti na različite načine.

Upoređivanjem nepoznate veličine sa poznatim, mjerenja se mogu podijeliti na subjektivno  i instrumental.

Organoleptička mjerenja su zasnovana na upotrebi ljudskih osjetilnih organa (dodir, miris, vid, sluh i ukus).

Primjeri: 1 - U industriji parfema, kvaliteta proizvoda se ocjenjuje mirisom. 2 - Vizualna kontrola proizvoda; 3 - Kvalitet ugađanja muzičkih instrumenata određen je sluhom; 4 - Kvalitet hrane je određen ukusom (degustacija).

Organoleptički  Mjerenja se mogu napraviti na bilo kojoj skali: red, interval i odnos. Međutim, treba napomenuti da je priroda u različitim stepenima obdarila ljude sposobnim za organoleptička mjerenja na skali odnosa. Rezultati takvih mjerenja u velikoj mjeri ovise o kvalifikacijama operatora. Na primer, lekar određuje temperaturu pacijenta na dodir sa preciznošću od desetina stepena. Jedan laik to ne može učiniti. Učestalost zvučnih vibracija na uho može odrediti samo nekoliko - onih koji imaju apsolutni sluh. Većina ljudi uočava razliku u frekvencijama zvuka u tonovima i polutonima, tj. Oni su sposobni mjeriti frekvenciju zvuka samo na skali intervala.

Mjerenja na skali intervala, kao manje savršena, mogu se izvesti bez uključivanja osjetila. Primjer: vrijeme se može procijeniti na temelju senzacija.

Mjerenja na skali narudžbe mogu se temeljiti na dojmovima. Takve dimenzije uključuju razna takmičenja: majstore umjetnosti, ljepotu, natjecanja u ritmičkoj gimnastici, klizanje, itd.

Ako se merenje zasniva na intuiciji, onda se ona zove heuristic.

Uzimajući u obzir različite tipove subjektivnih mjerenja, treba napomenuti da je uvijek lakše usporediti 2 veličine na skali reda nego odrediti vrijednosti izmjerenih vrijednosti na skali omjera. Stoga, kada se bira, osoba vrši uparivanje, kada se izmerene vrednosti prvo upoređuju u parovima, a za svaki par rezultat ovog poređenja se izražava u obliku „više-manje“ ili „bolje-gore“. Naknadne rangiranja se zasnivaju na uporednom poređenju.

Primjer:  Upoređeno je pet varijanti eksternog dizajna radio opreme, označene rednim brojevima 1, 2, 3, 4, 5. Rezultati uporednog poređenja prikazani su u tabeli 1.1, gdje je prednost n-te varijante nad m-om označena sa +1, a prednost m-tog over- Th - kao -1, ekvivalentne opcije - 0. Moramo pronaći najbolju opciju.

Na osnovu poređenja izvršenog upoređivanjem para, razmatrane opcije mogu se rangirati na sljedeći način 3; 1; 2 i 5; Shodno tome, najbolje opcije za eksterni dizajn treba smatrati opcijom broj 3.

Nedostatak subjektivnih mjerenja  je zavisnost njihovih rezultata od osobe koja ih izvodi.

Osoba koja vrši mjerenja je istovremeno pogođena brojnim okolnostima koje nisu podložne strogom računovodstvu. Raspoloženje u vrijeme mjerenja, stupanj koncentracije, zdravstveno stanje, stupanj umora, prisutnost ili odsutnost iritanata i osjetljivost ljudi na njih, uslovi okoline, itd. Budući da se sve okolnosti ne mogu uzeti u obzir, rezultat njihovog zajedničkog djelovanja je dobivanje rezultata mjerenja, koji je donekle slučajan. Ponovljeno mjerenje iste vrijednosti može dati, au praksi daje nešto drugačiji rezultat, naknadna mjerenja se također razlikuju. Popularna mudrost kaže: "Izmjeri sedam puta, jednom seci!" Ova tvrdnja otkriva suštinu statističkog pristupa mjerenju. Da bi se smanjio element slučajnosti, potrebno je izvršiti višestruka mjerenja iste vrijednosti i prosječnih dobivenih rezultata.

Pored slučajnih okolnosti, na svaku osobu utiču i specifične - strogost, lični ukus, simpatije i sklonosti. Oni postoje sa svakom osobom i neprestano djeluju na njega, što može dovesti do trajnog precjenjivanja ili potcjenjivanja rezultata mjerenja.

Da bi se izbegle greške u merenju, pribeći uslugama nekoliko stručnjaka - stručnjaka. Usrednjavanje rezultata dobijenih samostalno od strane nekoliko stručnjaka omogućava da se poveća objektivnost subjektivnih merenja, da se poveća njihova tačnost.

Ekspertska metoda  Široko se koristi u kvalimetriji, medicini, sportu, umjetnosti, humanističkim znanostima. Što se tiče instrumentarnih specijalnosti, ekspertski pristup je detaljno opisan u odeljku „Kvalimetrija“.

Kakve god sposobnosti osoba posjeduje, rezultati mjerenja koje on provodi su subjektivni i stoga nedovoljno pouzdani. Značajno povećanje pouzdanosti mjerenja događa se kada se koriste posebna tehnička sredstva. U ovom slučaju, mjerenja se zovu instrumental.

Instrumentalna mjerenja su mjerenja u kojima se provodi postupak uspoređivanja nepoznate veličine s poznatim veličinama pomoću posebnih tehničkih sredstava.

Među njima se mogu razlikovati automatska i automatska mjerenja. Kod automatskih mjerenja uloga čovjeka nije potpuno isključena. On može, na primjer, prikupiti podatke iz uređaja za očitavanje mjernog uređaja, snimiti ih u dnevnik, obraditi ga na umu ili na računalu. Na kvalitet svih ovih operacija utiče raspoloženje osobe, stepen koncentracije, ozbiljnost, mjera odgovornosti za dodijeljeni posao, nivo profesionalne obuke. Dakle, ostaje element subjektivnosti u automatizovanim mjerenjima.

Automatska mjerenja se izvode bez ljudske intervencije. Njihov rezultat je predstavljen u obliku dokumenta i potpuno je objektivan. Međutim, cijena takvog rezultata je velika i izvodljivost automatiziranih mjerenja uvijek treba biti ekonomski opravdana.

U principu, organoleptička mjerenja su najjednostavnija i jeftinija, a instrumentalna - najpreciznija i objektivnija, ali i skupa.

Metodom utvrđivanja vrijednosti izmjerene vrijednosti  Postoje 4 vrste mjerenja: direktni; indirektno; joint; kumulativno.

Ako je vrijednost vrijednosti pronađena izravno iz eksperimentalnih podataka (prema očitanjima instrumenta), tada se takvo mjerenje zove ravno. Primjer: mjerenje struje struje.

Direktno merenje, po pravilu, daje najveću tačnost rezultata. Ali ponekad je njihovo ponašanje nemoguće ili nepraktično. Zatim koristite druge vrste merenja.

Indirektna mjerenja  - to su mjerenja, pri čemu se željena vrijednost izmjerene vrijednosti određuje izračunavanjem iz zavisnosti koja povezuje tu količinu s drugim vrijednostima određenim izravnim mjerenjem.

Primjer:  mjerenje otpora.

Mjerenja agregata  - to su istovremena mjerenja nekoliko istovrsnih veličina, pri čemu se željena vrijednost količine pronalazi rješavanjem sustava jednadžbi dobivenih izravnim mjerenjem različitih kombinacija tih veličina.

Primjer:  mjerenje brzina objekata koji se kreću prema složenom zakonu.

Zajednička mjerenja  - to su simultana mjerenja nekoliko različitih veličina s ciljem uspostavljanja zavisnosti između njih.

Primjer: merenje temperaturnog koeficijenta otpora (TKS ili α).

U savremenim konceptima metrologije, indirektna, kumulativna i zajednička mjerenja se ne smatraju mjerenjima, već obradom rezultata mjerenja. Samo mjerenja se smatraju mjerenjima.

Broj mjerenja promatranja  podijeljen na jednokratnoi multiple.

Ako je u procesu mjerenja provedena usporedna procedura, tada se takva mjerenja nazivaju single. Ako se poređenje vrši više puta, a rezultat se dobija obradom dobivenih uzoraka, tada se ovo mjerenje naziva multiple.

Pojedinačna mjerenja su jednostavnija i jeftinija od višestrukih mjerenja, ali su manje precizna.

Po prirodi promene izmerene vrednosti u vremenualociraju statička i dinamička mjerenja.

Statička mjerenja  - mjerenja količina uzetih u skladu sa specifičnim mjernim zadatkom za konstantno tijekom njihovog mjerenja (apsolutne stalne vrijednosti još nisu poznate);

Dinamička mjerenja  - mjerenja vremenski promjenjivih veličina (mjere promjene veličine količine ili njezine promjene u vremenu).

Izražavanjem rezultata  mjerenja razlikuju apsolutna i relativna mjerenja.

Apsolutna dimenzija  - merenje na osnovu direktnih merenja jedne ili više osnovnih veličina i (ili) korišćenjem vrednosti fizičkih konstanti.

Primjer:  Merenje gravitacije se zasniva na merenju glavne količine - mase i upotrebe fizičke konstante - ubrzanja slobodnog pada.

Trenutno, apsolutna dimenzija se odnosi na mjerenje veličine u njenim jedinicama.

Relativna mjerenja  - mjerenje omjera veličine na veličinu iste, koja igra ulogu jedinice ili promjene u veličini s obzirom na veličinu iste, uzete kao izvornik.

Primjer:  merenje relativne vlažnosti vazduha, definisano kao odnos količine vodene pare u 1 m 3 vazduha i količine vodene pare koja zasiti 1 m 3 vazduha na datoj temperaturi.

U skladu sa uslovima koji određuju tačnost rezultata merenja, razlikuju se tehnička i metrološka merenja.

Tehnička mjerenja  - mjerenja radnim mjernim instrumentima.

Metrološka mjerenja  - mjerenja uz pomoć standarda i SI uzoraka u svrhu reprodukcije jedinica fizičkih veličina i prijenosa informacija o njihovim veličinama u radni SI.

Prije razumijevanja suštine bilo kojeg fenomena, zgodno je prvo ih organizirati, tj. to classify.

Mjerenja su podijeljena na vrste mjerenja  - dio mjerne površine,

ima svoje karakteristike i razlikuje se u uniformnosti izmerenih vrednosti, i metode mjerenja  - dio područja mjerenja, koji se sastoji od razlike u metodama korištenja principa i sredstava mjerenja.

• Klasifikacija vrsta mjerenja

Klasifikacija tipova mjerenja može se izvršiti prema različitim kriterijima klasifikacije, koji uključuju sljedeće: metodu pronalaženja numeričke vrijednosti fizičke veličine, broj opažanja, prirodu zavisnosti izmjerene količine na vrijeme, broj izmjerenih trenutnih vrijednosti u danom vremenskom intervalu, uvjete utvrđivanja točnosti rezultata, način izražavanja rezultati mjerenja (slika 2.1).
   By metoda pronalaženja numeričke vrijednosti fizičke veličine  Mjerenja se dijele na sljedeće vrste: direktna, indirektna, kumulativna i zajednička.
Direct mjerenjem  Zove se mjerenje u kojem se vrijednost izmjerene fizičke veličine nalazi direktno iz eksperimentalnih podataka. Direktna mjerenja su karakterizirana činjenicom da se eksperiment kao mjerni proces provodi na samoj izmjerenoj vrijednosti, što znači ili
   njegova druga manifestacija. Direktna mjerenja se izvode pomoću sredstava koja su namijenjena za mjerenje tih veličina. Numerička vrijednost izmjerene vrijednosti očitava se izravno iz očitavanja brojila. znači Primjeri direktnih mjerenja: mjerenje struje ampermetrom; napon - kompenzator; mase - na skalama poluga, itd.
   Odnos izme quantityu izmerene veliĉine X i rezultata mjerenja Y u direktnom mjerenju karakterizira jednadţba X = Y, tj. vrijednost izmjerene vrijednosti uzima se jednaka dobivenom rezultatu.
   Nažalost, direktno mjerenje nije uvijek moguće. Ponekad ne postoji odgovarajući mjerni uređaj, ili nije zadovoljavajući.

   na tačnost, ili čak uopšte još nije stvorena. U ovom slučaju, potrebno je pribjeći indirektnom mjerenju.
Indirektna mjerenja  nazivaju se takva mjerenja, u kojima se vrijednost željene vrijednosti nalazi na temelju poznate veze između ove vrijednosti i vrijednosti podvrgnutih direktnim mjerenjima. U indirektnim mjerenjima, stvarno se ne mjeri izmjerena količina, već druge količine koje su funkcionalno povezane s njom. Vrijednost koja se indirektno mjeri Xnaći izračun formule
X = F(Y1 , Y2 , … , Yn),
   gdje Y1, Y2, ...Yn  - vrijednosti dobivene izravnim mjerenjima.
   Primjer indirektnog mjerenja je određivanje električnog otpora pomoću ampermetra i voltmetra. Ovdje, direktnim mjerenjima, nalaze se vrijednosti pada napona U  na otpor R  i tekuće Ipreko nje, a željena otpornost R se nalazi po formuli
R = U/ I .
Operacija izračunavanja izmjerene vrijednosti može se izvesti ručno ili pomoću računalnog uređaja smještenog u uređaju.
   Direktna i indirektna mjerenja su sada široko korištena u praksi i najčešći su tipovi mjerenja.
Mjerenja agregata  - to su istovremena mjerenja nekoliko istovrsnih veličina, pri čemu se željene vrijednosti veličina pronalaze rješavanjem sustava jednadžbi dobivenih izravnim mjerenjem različitih kombinacija tih veličina.
Na primjer, za određivanje vrijednosti otpora otpornika spojenih trokutom (Sl. 2.2), izmjerite otpor na svakom od njih
   par vrhova trokuta i dobijamo sistem jednadžbi
;
;
.
   Iz rešenja ovog sistema jednačina dobijaju se vrednosti otpora

, , ,
   gdje
Zajednička mjerenja  - to su simultana mjerenja dvije ili više neprikladnih varijabli X1, X2, ..., Xnčije se vrijednosti pronalaze rješavanjem sustava jednadžbi:
Fi (X1, X2, ..., Xn; Yi1, Yi2, ..., Yim) = 0,
   gdje i = 1, 2, ..., m>   n; Yi1, Yi2, ..., Yim  - rezultati direktnih ili indirektnih mjerenja; X1, X2, ..., Xn  - vrijednosti željenih vrijednosti.
   Na primjer, induktivna zavojnica L = L0× (1 + w2 × C× L0),  gdje L0  - induktivnost na frekvenciji w = 2 × str× f  nega na nulu; C - kapacitet prebacivanja. Meanings L0  i Sa  ne može se naći direktnim ili indirektnim mjerenjima. Stoga, u najjednostavnijem slučaju, mjeri L1  at w1   i onda L2  at w2   i čine sistem jednadžbi:
L1 = L0× (1 + w1 2 × C× L0);
L2 = L0× (1 + w2 2 × C× L0),
   rješavanje koje, pronaći željene vrijednosti induktivnosti L0  i kontejneri Od:
; .
   Kumulativna i zajednička mjerenja su generalizacija indirektnih mjerenja u slučaju nekoliko veličina.
   Da bi se poboljšala tačnost agregatnih i zajedničkih mjerenja, oni osiguravaju uvjet m³n, tj. broj jednačina mora biti veći ili jednak broju traženih količina. Rezultirajući nekompatibilan sistem jednadžbi rješava se metodom najmanjih kvadrata.
   By broj zapažanja mjerenjase dijele na (ris.2.1):
   - redovna mjerenja - mjerenja koja se izvode jednim opažanjem;
   - statistička mjerenja - mjerenja s višestrukim opažanjima.
   Posmatranje tokom merenja je eksperimentalni rad koji se obavlja u toku merenja, a rezultat toga je da se jedna vrednost dobije iz grupe vrednosti količina koje su predmet zajedničke obrade radi dobijanja rezultata merenja.
   Rezultat promatranja je rezultat vrijednosti dobivene posebnim promatranjem.
   By prirodu zavisnosti izmerene vrednosti na vreme  mjerenja su podijeljena:
- statička, u kojoj izmjerena vrijednost ostaje konstantna u vremenu u procesu mjerenja;
   - dinamička, u kojoj se izmjerena vrijednost mijenja za vrijeme mjerenja i nije konstantna u vremenu.
   Za dinamička mjerenja, ova promjena se mora uzeti u obzir da bi se dobio mjerni rezultat. Da bi se procijenila točnost rezultata dinamičkih mjerenja, potrebno je znati dinamička svojstva mjernih instrumenata.
   By broj izmjerenih trenutnih vrijednosti u datom vremenskom intervalumjerenja se dijele na diskretno  i kontinuirano(analogni)
   Diskretna mjerenja - mjerenja u kojima je broj izmjerenih trenutnih vrijednosti, naravno, u danom vremenskom intervalu.
   Kontinuirana (analogna) mjerenja su mjerenja u kojima je broj izmjerenih trenutnih vrijednosti beskonačan u zadanom vremenskom intervalu.
Prema uslovima koji određuju tačnost rezultata, mjerenja su:

• najveću moguću preciznost postignutu prethodnim stanjem tehnike;
• kontrolu i testiranje, čija greška ne bi trebalo da pređe

neke date vrijednosti;
   - tehnički, pri čemu se greška rezultata određuje karakteristikama mjerila.
Izražavanjem rezultata mjerenja  Postoje apsolutna i relativna mjerenja.
Apsolutna mjerenja  - mjerenja koja se zasnivaju na direktnim mjerenjima jedne ili više osnovnih veličina i (ili) upotrebi fizičkih konstantnih vrijednosti.
Relativna mjerenja  - mjerenje omjera veličine na homogenu veličinu koja igra ulogu jedinice, ili mjerenje veličine u odnosu na homonimnu količinu koja se uzima kao početna.

2.2. Metode mjerenja i njihova klasifikacija

Sva mjerenja mogu se vršiti različitim metodama. Razlikuju se sljedeće osnovne metode mjerenja: metoda direktne procjene  i metode poređenjacmjera .
2.2.1. Metoda direktne evaluacije  karakterizirano činjenicom da se vrijednost izmjerene vrijednosti određuje izravno pomoću uređaja za očitavanje mjernog uređaja, koji je prethodno kalibriran u jedinicama izmjerene vrijednosti. Ova metoda je najjednostavnija i stoga se široko koristi za mjerenje različitih veličina, na primjer: mjerenje tjelesne težine na opružnim utezima, jakost struje s ampermetrom prekidača, fazna razlika s digitalnim faznim brojilom itd.

Funkcionalna šema mjerenja metodom direktne evaluacije prikazana je na slici. 2.3.

Instrumenti za direktnu procjenu uvijek sadrže mjerni pretvornik koji pretvara mjernu vrijednost u drugu, dostupnu za usporedbu od strane promatrača ili automatskog uređaja. Tako se u prekidačkim instrumentima izmjerena vrijednost pretvara u kut rotacije pokretnog dijela, što je označeno strelicom. Na poziciji strelice, tj. upoređivanjem kuta rotacije sa oznakama na skali, pronađena je vrednost izmerene vrednosti. Mere u instrumentima direktne evaluacije su podele skale uređaja za čitanje. Oni se ne isporučuju proizvoljno, već na osnovu kalibracije instrumenta. Gradacija instrumenta direktne evaluacije sastoji se u tome da se vrijednost date veličine dostavlja njegovom ulazu iz mjere i bilježi se očitanje instrumenta. Ovo čitanje se tada dodjeljuje vrijednosti poznate vrijednosti. Prema tome, podjela skale uređaja za čitanje je kao zamjenska ("otisak") vrijednosti stvarne fizičke veličine i stoga se može izravno koristiti za pronalaženje vrijednosti izmjerenih vrijednostima uređaja. Dakle, svi uređaji direktne procjene u stvari implementiraju princip poređenja sa fizičkim veličinama. Ali ovo poređenje je više-vremensko i sprovodi se. indirektno, uz pomoć srednjih sredstava - kvačica uređaja za čitanje.
2.2.2. Metode poređenja s mjerom -metode mjerenja u kojima se poznata vrijednost uspoređuje s vrijednošću koju mjeri mjera. Ove metode su preciznije od metode direktne procjene, ali su donekle komplicirane. Grupa metoda poređenja sa mjerom uključuje sljedeće metode: opozicija, nula, diferencijalna, koincidencija i supstitucija.
   Definiranje atributa metode poređenja  da je u toku svakog mjernog eksperimenta izvršeno poređenje dvaju homogenih međusobno neovisnih količina - poznate (reproducibilne mjere) i mjerene. Prilikom merenja metodom poređenja koriste se stvarne fizičke mere, a ne njihovi otisci prstiju.
   Poređenje može biti simultaneous  kada mjera i izmjerena vrijednost djeluju na mjerni instrument istovremeno, i u različito vremekada je uticaj izmjerene vrijednosti i mjere na mjerni instrument vremenski odvojen. Pored toga, poređenje može biti direct  i posredovan. U prvom slučaju, izmjerena vrijednost i mjera izravno utječu na uređaj za usporedbu, au drugom, kroz druge vrijednosti koje su jedinstveno povezane s poznatim i izmjerenim vrijednostima.
Simultano poređenje se vrši obično metodama opozicije, nula, diferencijal  i utakmicei multi-temporal - metodom zamjene.
Kontrastni metod- metoda poređenja sa mjerom u kojoj izmjerena vrijednost i vrijednost reproducirana mjerom istovremeno djeluju na komparator s kojim se uspostavlja odnos između tih veličina. Funkcionalna šema metode opozicije prikazana je na sl. 2.4.
   U ovoj metodi, izmjerena vrijednost X i mjera X0 utječu na dva ulaza komparatora. Rezultirajući efekat izloženosti određen je razlikom tih vrijednosti, tj. e = X - X0 i uklonjen iz uređaja za čitanje uređaja za komparaciju. Rezultat mjerenja se nalazi kao
   Y = X0 + e.
   Ovaj metod je zgodan ako postoji egzaktna i jednostavna mjera

uređaj za poređenje. Primjer ove metode je vaganje opterećenja na vaga jednakih ramena s mjerenjem mase i težina koje se balansiraju na dvije vage i uz potpunu ravnotežu vaga. U ovom slučaju, izmjerena masa se definira kao zbroj mase utega koji je uravnotežuje, i očitanja na skali težina. Metoda kontrastiranja može značajno smanjiti utjecaj na mjerni rezultat utjecajnih veličina, budući da potonje više ili manje jednako narušavaju signale kako u pretvorbenom krugu izmjerene količine tako iu pretvorbenom krugu količine koju reproducira mjera. Uređaj za čitanje komparatora reagira na razliku u signalima, zbog čega se ove distorzije u određenoj mjeri kompenziraju. Ova metoda se također koristi za mjerenje EMF-a, napona, struje i otpora.
Null method  je tip opozicionog metoda u kojem se rezultirajući efekt magnitude na komparatoru dovodi do nule. Funkcionalna shema nultog mjernog metoda prikazana je na sl. 2.5.
   Ovdje izmjerena količina X i mjera X0 utječu na dva ulaza referentnog mjernog instrumenta. Rezultirajući efekat izloženosti određen je razlikom tih vrijednosti, tj. e = X - X0. Promjenom vrijednosti koja se reproducira mjerenjem (to je shematski prikazano na slici strelicom), moguće je unijeti vrijednost od e do 0. Ova okolnost je označena indikatorom nula. Ako je e = 0, onda je X = Xo, rezultat mjerenja Y je dobivena vrijednost

mjere i Y = x0.

Budući da na nulti indikator utječe razlika u veličini, njezina granica mjerenja može biti izabrana kao manja, a osjetljivost veća od osjetljivosti instrumenta za mjerenje X pomoću metode direktne procjene. Tačnost pokazivanja jednakosti dvije količine može biti prilično velika. To dovodi do povećanja tačnosti merenja. Greška merenja nulte metode određena je greškom merenja i greškom indikacije nule. Druga komponenta je obično mnogo manja od prve, au praksi je tačnost mjerenja nultom metodom jednaka točnosti mjere.
   Primjeri nultih mjernih metoda su: mjerenje težine na vaga jednakog ramena s postavljanjem izmjerene mase i utega balansiranja na dvije vage i potpuno balansiranje vage ili mjerenje napona kompenziranjem napona referentnog izvora (u oba slučaja se vrši direktno uspoređivanje); kao i merenje električnog otpora mostom sa njegovim potpunim balansiranjem (indirektno poređenje).
   Metoda nultog mjerenja zahtijeva korištenje višestrukih mjera. Tačnost takvih mjera je uvijek lošija od nedvosmislenih mjera, štaviše, možda nemamo mjeru varijabilne vrijednosti. U ovom slučaju, nulta metoda nije primjenjiva.
Differential method  je metoda poređenja sa mjerom u kojoj na mjerni uređaj (uspoređujući uređaj) utječe razlika između izmjerene vrijednosti i poznate vrijednosti reproducirane mjerenjem, a ta se razlika ne smanjuje na nulu, već se mjeri direktnim mjernim uređajem.
   Na sl. 2.6 prikazuje funkcionalni dijagram diferencijalne metode.
   Ovdje mjera ima konstantnu vrijednost X0, razliku između izmjerene veličine X i mjere X0, tj. e = X - X0, nije jednak nuli i mjeri se mjernim uređajem. Rezultat mjerenja je kao
   Y = X0 + e.

Činjenica da ovdje mjerni uređaj ne mjeri cjelokupnu vrijednost X, već samo njen dio e, omogućava smanjenje utjecaja na mjerni rezultat pogreške mjernog uređaja, a utjecaj pogreške mjernog uređaja je manji, što je manja razlika e.
Zaista, pri mjerenju napona U = 97 V s voltmetrom s direktnom strujom s granicom mjerenja od 100 V i dopuštenom relativnom mjernom pogreškom za ovaj napon od 1% (0.01) dobiva se apsolutna mjerna pogreška D1 = 97 × 0.01 = 0.97 "1 V Ako ovaj napon merimo diferencijalnom metodom koristeći standardni izvor napona U0 = 100 V, onda se razlika napona U - U0 = (97 - 100) V = - 3 V može mjeriti voltmetrom sa granicom mjerenja od samo 3 V. Neka je relativna pogreška merenje ovog napona će takođe p VNA 1%. Ovo daje apsolutnu grešku merenja od 3 V: D2 = 3 × 0.01 = 0.03 V. Ako se ova greška dovede do izmjerenog napona U, dobijamo relativnu grešku mjerenja napona: D2 / U = 0.03 / 97 "0, 0003 (0,03%), tj. oko 30 puta manje nego kod mjerenja napona U metodom direktne procjene. Ovo povećanje tačnosti merenja se desilo jer je u prvom slučaju instrument izmerio skoro celu količinu sa relativnom greškom od 1%, au drugom slučaju nije merena cela količina, već samo njen 1/30 deo.
   Ovi proračuni nisu uzeli u obzir grešku mjere, koja je u potpunosti uključena u rezultat mjerenja. Prema tome, za male razlike e, tačnost merenja diferencijalne metode se približava tačnosti merenja nulte metode i određuje se samo greškom mere. Osim toga, diferencijalna metoda ne zahtijeva mjeru varijable.
   U gore navedenom primjeru mjerenja napona diferencijalnom metodom korišteno je direktno uspoređivanje.
   Drugi primjer metode diferencijalne mjerenja je određivanje odstupanja otpornika od nominalne vrijednosti pomoću nebalansiranog (postotnog) mosta (ovdje se provodi indirektno uspoređivanje).
Metoda podudaranja  (ili “nonius” metoda) je metoda poređenja sa mjerom, u kojoj se razlika između izmjerene vrijednosti i vrijednosti reproducirane mjerom mjeri pomoću podudaranja oznaka skale ili periodičnih signala.
   Ova metoda se koristi u slučajevima kada je izmjerena vrijednost manja od cijene podjele određene mjere. U ovom slučaju, primjenjuju se dvije mjere s različitim cijenama podjela, koje se razlikuju po veličini procijenjenog broja uzoraka.
   Pretpostavimo da imamo jednu kalibrisanu mjeru s cijenom podjele. Dxk1  i izmjerena vrijednost Dx,  što je manje od cijene podjele. U ovom slučaju, koristite drugu mjeru s cijenom podjele Dxk2. Dakle, ako je osjetljivost neophodna za povećanje u n  vremena, odnos između njih će imati oblik
Dxk2 =Dxk1×(1 - 1/ n).
   Konkretno, sa n = 10 Dxk2 = 0,9× Dxk1.
   Izmerena vrednost Dx  postavite između nule i pronađite broj Nxjednak je broju podijeljenih mjera (slika 2.7). U ovom slučaju, odnos Nx× Dxk1 =Dx +Nx× Dxk2, \\ todakle
   Dx = Nx × (Dxk1 - Dxk2) = Nx × (Dxk1 - 0.9 × Dxk1) = Nx × 0.1 × Dxk1.
   Primjer mjerenja koincidencije može biti mjerenje duljine dijela korištenjem klipnjače, drugi primjer je mjerenje frekvencije dijela pomoću treperi stroboskopske svjetiljke: promatranje položaja oznake na rotirajućem dijelu tijekom bljeskova žarulje, brzina rotacije dijela se određuje frekvencijom bljeska i pomakom oznake. Metoda "nonius" je također široko korištena u mjerenju vremenskih intervala dvije bliske frekvencije (otkucaji) iu drugim slučajevima.

Funkcionalni dijagram uređaja koji radi prema metodi koincidencije sa konverzijom skale samo vrijednosti reproducirane mjerenjem prikazan je na sl. 2.8. Ovdje je vrijednost X0 nedvosmislene mjere podvrgnuta konverziji vage da bi se generirale vrijednosti n1X0, n2X0, ... njX0, ... nkX0.Ove vrijednosti se unose u k-poredbene uređaje, a izmjerena vrijednost X je također pričvršćena na njih. njX0 = min i određuje izmerenu vrednost na osnovu približnog odnosa X = njX0. Ova metoda mjerenja je također korištena u digitalnim uređajima koji mjere kutne i linearne pomake. Metoda koincidencije zahtijeva prisustvo višestrukih mjera ili velikih pretvarača veličine i veličine reproducirane mjerom. Stoga se u mjernoj tehnologiji koristi relativno rijetko.
Metoda zamjene  postoji metoda poređenja sa mjerom, u kojoj se izmjerena vrijednost zamjenjuje poznatom vrijednošću koju reproducira mjera.
   Funkcionalni dijagram metode supstitucije prikazan je na sl. 2.9. Ona koristi mjerni instrument za direktnu evaluaciju. Kada je izložen uređaju mjere Y2 = X + D2. Ovdje D2 je pogreška mjernog uređaja po primitku referentnog Y2.
   Pošto postižemo ista očitavanja (Y1 = Y2), a vremenski interval između dva merenja je mali, greška je ista na istoj oznaci na instrumentalnoj skali, tj. D1 = D2. Prema tome, jednakost Y1 = Y2 ili X + D1 = X + D2 podrazumijeva da je X = X0.
Uklanjanje greške mjernog instrumenta iz mjernog rezultata je nova prednost metode zamjene. U metodi nultog mjerenja, greška mjernog uređaja se očituje u tome što očitanje nule ne može odgovarati jednakosti izmjerene vrijednosti i mjere, te u diferencijalnoj metodi predstavlja pogrešku mjerenja razlike između mjere i izmjerene vrijednosti. Da bi se postigla visoka tačnost mjerenja pomoću nulte i diferencijalne metode, potrebno je da pogreške mjernih instrumenata budu male. Ali metoda zamene ne zahteva ovo stanje! Čak i ako je greška mjernog uređaja dovoljno velika, to neće utjecati na rezultat mjerenja. Dakle, metoda supstitucije može napraviti precizno mjerenje, s uređajem s velikom pogreškom. Lako je razumeti da je tačnost mjerenja metodom supstitucije određena preciznošću mjere. Istina, uz rigorozniji pristup metodi zamjene, treba uzeti u obzir dvije okolnosti.
   Prvo, ovdje je usporedba višestruka, a za vrijeme između dva mjerenja, pogreška mjernog uređaja može se neznatno promijeniti, tako da je jednakost D1 = D2 nešto narušena. Sada postaje jasno zašto se izmjerena količina i mjera moraju unositi na isti ulaz instrumenta. To je prije svega zbog činjenice da je pogreška mjernog uređaja na različitim ulazima, čak i kod istih indikacija, različita!
   Drugo, metoda zamjene je svedena na dobijanje istih instrumenata. Sama jednakost svjedočenja može se utvrditi sa konačnom preciznošću. To takođe dovodi do greške u merenju. Tačnost utvrđivanja jednakosti očitavanja će biti veća u uređaju, koji ima veću osjetljivost.
   Shodno tome, prilikom merenja metodom zamene, neophodno je koristiti ne tačan, već osetljiv i brz brz uređaj. Tada će preostala pogreška zbog mjernog uređaja biti mala.
   Metoda supstitucije je najpreciznija od svih poznatih metoda i obično se koristi za najpreciznija (precizna) mjerenja. Životni primjer metode zamjene je vaganje s alternativnim smještajem izmjerene mase i težine na istoj tegli za vaganje (zapamtite - na istom ulazu instrumenta). Poznato je da ova metoda može ispravno mjeriti tjelesnu težinu, imati pogrešne skale (pogreška instrumenta), ali ne i težinu! (pogreška mjere).
Poredeći metod supstitucije i metod direktne procene, naći ćemo njihovu upadljivu sličnost. Zaista, metoda direktne evaluacije u svojoj suštini predstavlja metod supstitucije. Zašto je to istaknuto u zasebnoj metodi? Stvar je u tome što u metodi merenja direktne evaluacije vršimo samo prvu operaciju - definiciju dokaza. Druga operacija - stupnjevanje (usporedba s mjerom) se ne vrši pri svakom mjerenju, već samo tijekom proizvodnje uređaja i njegove periodične provjere. Između upotrebe uređaja i njegove prethodne provjere može ležati veliki vremenski interval, a greška mjernog uređaja za to vrijeme može se značajno promijeniti. To dovodi do činjenice da metoda direktne evaluacije obično daje manju tačnost merenja nego metoda poređenja.
   Razmatrana klasifikacija metoda mjerenja prikazana je na sl. 2.10.

Sl. 2.10. Klasifikacija metoda mjerenja

Razmatrane metode određuju principe konstrukcije mjernih uređaja. Ne treba ih miješati s metodologijom mjerenja i algoritmom mjerenja.
Tehnika mjerenja  - detaljno opisan postupak za mjerni proces koji regulira metode, sredstva i algoritme za obavljanje mjerenja, koji, pod određenim (normaliziranim) uvjetima, osiguravaju mjerenja s danom točnošću.
   Mjerenja treba obaviti u skladu sa procedurama odobrenim na propisani način. Postupak izrade i sertifikacije mjernih procedura određen je u Gosstandartu Rusije.
Algoritam mjerenja  - tačan propis o implementaciji u određenom redoslijedu skupa operacija koje osiguravaju mjerenje vrijednosti fizičke količine.
.