Metrológiai mérési módszerek. A mérések típusai. Metrológia és műszaki mérések

A mért értékre vonatkozó kvantitatív információk megszerzése többféle módon is elvégezhető.

Az ismeretlen méret és az ismert érték összehasonlításával a mérések oszthatók szubjektív  és műszeres.

Az organoleptikus mérések az emberi érzékszervek (érintés, szag, látás, hallás és íz) használatán alapulnak.

Példák: 1 - Az illatszeriparban a termék minőségét szaggal értékelik. 2 - A termékek vizuális vizsgálata; 3 - A hangszerek hangolásának minőségét meghallgatás határozza meg; 4 - Az élelmiszer minőségét az íz (ízlés) határozza meg.

érzékszervi  A méréseket bármilyen skálán lehet elvégezni: sorrend, intervallum és kapcsolat. Meg kell jegyeznünk azonban, hogy a természet különböző fokokban képesek érzékszervi méréseket végezni a kapcsolatok skáláján. Az ilyen mérések eredményei nagyban függnek az üzemeltető képesítésétől. Például, az orvos meghatározza a páciens hőmérsékletét egy fokozat tizedével. Egy laikus nem tudja ezt megtenni. A hangfelvételek gyakoriságát a fülön csak néhány - azok, akiknek abszolút hallásuk van. A legtöbb ember észleli a hangfrekvenciák különbségét a hangok és a félhangok között, azaz képesek a hangfrekvenciát csak időközönként mérni.

Az időközönként végzett mérések, mint kevésbé tökéletesek, az érzékek bevonása nélkül hajthatók végre. Példa: az időt az érzések alapján lehet becsülni.

A megrendelések skáláján végzett mérések megjelenítésen alapulhatnak. Ilyen dimenziók közé tartoznak a különböző versenyek: a művészetek mesterei, a szépség, a ritmikus gimnasztika versenyei, műkorcsolya stb.

Ha a mérés intuíción alapul, akkor azt hívják heurisztikus.

A szubjektív mérések különböző típusait figyelembe véve meg kell jegyezni, hogy mindig könnyebb összehasonlítani a méreteket egy sorrendben, mint a mért értékek értékének meghatározása a kapcsolatok skálán. Ezért a kiválasztáskor a személy páros összehasonlításokat végez, amikor a mért értékeket páronként először hasonlítják össze, és az egyes párok esetében az összehasonlítás eredményét „több-kevésbé” vagy „jobb-rosszabb” formában fejezzük ki. A következő rangsorok a páronkénti összehasonlításon alapulnak.

például:  Összehasonlítjuk a rádióberendezés külső kialakításának öt változatát, amelyeket az 1., 2., 3., 4., 5. szekvenciaszámok jeleznek. A páros összehasonlítás eredményeit az 1.1 táblázat mutatja, ahol az n-edik változat előnye +1, Th - as -1, egyenértékű opciók - 0. Meg kell találnunk a legjobb megoldást.

A párok összehasonlításával végzett összehasonlítás alapján a vizsgált lehetőségek a következőképpen sorolhatók fel 3; 1; 2. és 5.; Következésképpen a külső tervezés legjobb lehetőségeit a 3. opciónak kell tekinteni.

A szubjektív mérések hátránya  eredményeik függősége az őket végző személy számára.

A méréseket végző személyt egyidejűleg számos olyan körülmény érinti, amelyek nem felelnek meg a szigorú számvitelnek. Hangulat a mérés időpontjában, a koncentráció mértéke, az egészségi állapot, a fáradtság mértéke, az irritáló anyagok jelenléte vagy hiánya, valamint az emberekre való hajlam, környezeti feltételek stb. Mivel minden körülmény nem vehető figyelembe, az együttes fellépés eredménye egy mérési eredmény elérése, amely bizonyos mértékig véletlenszerű. Ugyanazon érték ismételt mérése adhat, és a gyakorlatban kissé eltérő eredményt ad, a későbbi mérések is eltérnek. A népszerű bölcsesség azt mondja: "Hétszor mérjük, egyszer vágjuk!" Ez a mondás feltárja a mérés statisztikai megközelítésének lényegét. A véletlenszerűség csökkentése érdekében több mérést kell végezni ugyanazzal az értékkel és az elért eredmények átlagával.

A véletlenszerű körülmények mellett minden személyre specifikus hatással van - igényesség, személyes ízlés, szimpátia és hajlam. Minden személynél léteznek, és állandóan viselkednek vele, ami a mérési eredmények állandó túlbecsléséhez vagy alulbecsléséhez vezethet.

A mérési hibák elkerülése érdekében több szakértő - szakértő - szolgáltatásait igénybe veheti. A több szakértő által önállóan kapott eredmények átlagolása lehetővé teszi a szubjektív mérések objektivitásának növelését, pontosságuk növelése érdekében.

Szakértői módszer  Széles körben használják a termimetriában, az orvostudományban, a sportban, a művészetben, a humán tudományokban. Ami a műszerkészítő szakterületeket illeti, a szakértői megközelítést részletesen a „Minőségmérés” fejezetben ismertetjük.

Bármilyen képességekkel rendelkezik, az általa végzett mérések eredményei szubjektívek, és ezért nem eléggé megbízhatóak. A mérések megbízhatóságának jelentős növekedése akkor fordul elő, ha speciális technikai eszközöket használunk. Ebben az esetben a méréseket hívják műszeres.

A műszeres mérések olyan mérések, amelyekben egy ismert méretű ismeretlen méretű összehasonlító eljárást speciális technikai eszközökkel végeznek.

Ezek között automatikus és automatizált méréseket lehet megkülönböztetni. Automatizált mérésekkel az ember szerepe nem teljesen kizárt. Például adatokat gyűjthet egy mérőberendezés olvasóeszközéből, rögzítheti azokat egy naplóban, feldolgozhatja azt vagy egy számítógépen. Mindezen műveletek minőségét befolyásolja az egyén hangulata, a koncentráció mértéke, a súlyosság, a hozzárendelt feladatért való felelősség mértéke, a szakmai képzés szintje. Ezért az automatizált mérésekben a szubjektivitás eleme marad.

Az automatikus méréseket emberi beavatkozás nélkül végezzük. Eredményük dokumentum formájában jelenik meg, és teljesen objektív. Az ilyen eredmény költsége azonban nagy, és a mérések automatizálhatósága mindig gazdaságilag indokolt.

Általában az organoleptikus mérések a legegyszerűbbek és olcsóbbak, és instrumentálisak - a legpontosabbak és objektívebbek, de drágák is.

A mért érték megállapításának módszerével  Négyféle mérés létezik: közvetlen; közvetett; közös; aggregátum.

Ha az értéket közvetlenül a kísérleti adatokból (a műszer leolvasása szerint) találjuk, akkor egy ilyen mérést hívunk közvetlen. Példa: áramlásmérés.

A közvetlen mérés általában az eredmények legmagasabb pontosságát biztosítja. De néha a magatartása lehetetlen vagy nem praktikus. Ezután használjon más típusú méréseket.

Közvetett mérések  - ezek mérések, amelyek során a mért érték kívánt értékét számítással határozzuk meg a közvetlen méréssel meghatározott más értékekkel összekötő függőségektől.

például:  ellenállásmérés.

Összesített mérések  - ezek egyidejűleg több azonos nevű mennyiség mérése, amelynél a mennyiségek kívánt értékét úgy találjuk meg, hogy egy egyenletrendszert oldunk meg a különböző mennyiségek kombinációinak közvetlen mérésével.

például:  az összetett törvény szerint mozgó tárgyak sebességének mérése.

Csuklós mérések  - ezek több különböző mennyiség egyidejű mérése, azzal a céllal, hogy meghatározzuk a közöttük lévő függőségeket.

példa: az ellenállás hőmérsékleti együtthatójának mérése (TKS vagy α).

A metrológia modern koncepcióiban a közvetett, kumulatív és közös méréseket nem tekintik méréseknek, hanem mérési eredmények feldolgozásának. Csak a közvetlen méréseket tekintjük méréseknek.

A megfigyelések száma alapján  osztva egyszeriés többszörös.

Ha a mérési folyamat során az összehasonlító eljárást egyszer elvégezték, akkor az ilyen méréseket hívják egyetlen bejegyzés. Ha az összehasonlítást sokszor végzik, és az eredményt a kapott minták feldolgozásával kapjuk meg, ezt a mérést hívjuk többszörös.

Az egyes mérések egyszerűbbek és olcsóbbak, mint a többszörös mérések, de kevésbé pontosak.

A mért érték időbeli változásának jellege alapjánstatikus és dinamikus méréseket rendeljen.

Statikus mérések  - a mérés során meghatározott mérési feladatoknak megfelelően meghatározott mennyiségek mérése (abszolút állandó értékek még nem ismertek);

Dinamikus mérések  - az idő változó mennyiségek mérése (a mennyiség méretének változása vagy időbeli változása).

Az eredmények kifejezése  a mérések megkülönböztetik az abszolút és a relatív mérést.

Abszolút dimenzió  - egy vagy több alapmennyiség közvetlen mérésén alapuló mérés és (vagy) a fizikai állandók értékeinek felhasználása.

például:  A gravitáció mérése a főmennyiség - tömeg és a fizikai állandó használatának - a szabad esés gyorsulásának mérésén alapul.

Jelenleg az abszolút dimenzió a mértékegységek mérésére utal.

Relatív mérés  - a nagyságrend arányának mérése ugyanazzal a nagyságrenddel, amely egy egység szerepét vagy nagyságrenddel változik az eredeti nagyságához képest.

például:  a levegő relatív páratartalmának mérése, amelyet a vízgőz mennyiségének 1 m 3 -es levegő mennyisége és az 1 m 3 levegő telítettségének egy adott hőmérsékleten való aránya határoz meg.

A mérési eredmény pontosságát meghatározó feltételek szerint technikai és metrológiai méréseket különböztetünk meg.

Műszaki mérések  - a mért mérőműszerek mérése.

Metrológiai mérések  - mérések szabványok és SI minták segítségével a fizikai mennyiségek egységeinek reprodukálása és a méretükre vonatkozó információk továbbítása a működő SI számára.

A jelenségek lényegének megértése előtt célszerű először elrendezni őket, azaz osztályozni.

A mérések osztva vannak típusú mérések  - a mérési terület egy része, \\ t

saját jellegzetességei és a mért értékek egységességében különböznek, és mérési módszerek  - a mérési terület egy része, amely az elvek és a mérési eszközök alkalmazásának módszereinek különbségéből áll.

• A mérések típusainak osztályozása

A mérési típusok osztályozása különböző besorolási kritériumok szerint történhet, amelyek a következők: a fizikai mennyiség számszerű értékének megállapítása, a megfigyelések száma, a mért mennyiség időbeli függőségének jellege, az adott időintervallumban mért pillanatnyi értékek száma, az eredmények pontosságát meghatározó feltételek, a kifejezés pontossága; mérési eredmények (2.1. ábra).
   tovább a fizikai mennyiség számértékének megállapítására szolgáló módszer  a méréseket a következő típusokra osztják: közvetlen, közvetett, halmozott és közös.
közvetlen méréssel  Olyan mérésnek nevezték, amelyben a mért fizikai mennyiség értékét közvetlenül a kísérleti adatokból találjuk. A közvetlen méréseket az jellemzi, hogy a kísérlet mint mérési folyamat maga a mért értéken történik, vagyis azt is értjük
   másik megnyilvánulása. A közvetlen méréseket az említett mennyiségek mérésére szolgáló eszközökkel végezzük. A mért érték számértékét közvetlenül a mérő leolvasásából olvashatjuk. olyan értékeket. Példák a közvetlen mérésekre: árammérés améterrel; feszültség - kompenzátor; tömegek - karfogókon stb.
   A mért X mennyiség és az Y mérés eredményének közvetlen mérésben való kapcsolatát az X = Y egyenlet jellemzi, azaz a mért érték értéke egyenlő a kapott eredménnyel.
   Sajnos a közvetlen mérés nem mindig lehetséges. Néha nincs megfelelő mérőeszköz, vagy nem kielégítő.

   pontossággal, vagy általában még nem jött létre. Ebben az esetben szükség van közvetett mérésre.
Közvetett mérések  olyan méréseknek nevezzük, amelyekben a kívánt érték értéke az ezen érték és a közvetlen méréseknek alávetett értékek közötti ismert kapcsolat alapján történik. A közvetett mérések során nem a mért mennyiséget kell ténylegesen mérni, hanem más, funkcionálisan kapcsolódó mennyiségeket. A közvetett módon mért érték Xkeresse meg a képlet kiszámítását
X = F(Y1 , Y2 , … , Yn),
   ahol Y1, Y2, ...Yn  - a közvetlen mérésekkel kapott értékek.
   A közvetett mérés egyik példája az elektromos ellenállás meghatározása egy mérő és egy voltmérő segítségével. Itt közvetlen mérésekkel a feszültségesés értékei találhatók. U  az ellenállás R  és áram énkeresztül, és a kívánt R ellenállás megtalálható a képlettel
R = U/ én .
A mért érték kiszámításának művelete manuálisan vagy a készülékbe helyezett számítástechnikai eszközzel végezhető el.
   A közvetlen és közvetett méréseket a gyakorlatban széles körben használják, és a leggyakoribb mérési típusok.
Összesített mérések  - ezek egyidejűleg több azonos nevű mennyiség mérése, amelynél a mennyiségek kívánt értékeit az ilyen mennyiségek különböző kombinációinak közvetlen mérésével kapott egyenletrendszer megoldásával találjuk meg.
Például egy háromszöggel csatlakoztatott ellenállások ellenállási értékeinek meghatározásához (2.2. Ábra) mérjük meg az ellenállást mindegyiknél
   egy pár háromszög csúcsok és egy egyenletrendszer
;
;
.
   Ezen egyenletrendszer megoldásából az ellenállási értékeket kapjuk

, , ,
   hol.
Csuklós mérések  - két vagy több nem megfelelő változó egyidejű mérése X1, X2, ..., Xnamelyek értékeit az egyenletrendszer megoldásával találjuk meg:
Fi (X1, X2, ..., Xn; Yi1, Yi2, ..., Yim) = 0,
   ahol i = 1, 2, ..., m>   N; Yi1, Yi2, ..., Yim  - közvetlen vagy közvetett mérések eredményei; X1, X2, ..., Xn  - a kívánt értékek értékei.
   Például induktív tekercs L = L0× (1 + w2 × C× L0),  ahol L0  - induktivitás frekvencián w = 2 × p× f  nulla; C - ütközési kapacitás. jelentés L0  és C  közvetlen vagy közvetett mérésekkel nem találhatók. Ezért a legegyszerűbb esetben mérjük meg L1  a w1   és aztán L2  a w2   és az egyenletek rendszere:
L1 = L0× (1 + w1 2 × C× L0);
L2 = L0× (1 + w2 2 × C× L0),
   megoldani, melyik, keresse meg a kívánt induktivitási értékeket L0  és konténerek Közreműködik:
; .
   A halmozott és a közös mérések többszörös mennyiségek esetében a közvetett mérések általánosítása.
   Az aggregált és az együttes mérések pontosságának javítása érdekében biztosítják az m ³ n-es állapotot, azaz a m ³ értéket. az egyenletek számának nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie a kért mennyiségek számával. A kapott egyenlőtlen egyenletrendszert a legkisebb négyzetek módszerrel oldjuk meg.
   tovább a mérési megfigyelések számavannak osztva (ris.2.1):
   - rendes mérések - egyetlen megfigyeléssel végzett mérések;
   - statisztikai mérések - mérések több megfigyeléssel.
   A mérés során végzett megfigyelés egy kísérleti művelet, amelyet a mérések során végeznek, amelynek eredményeképpen egy értéket kapunk a mérési eredmények elérése érdekében közösen feldolgozandó mennyiségek értékcsoportjából.
   A megfigyelés eredménye egy külön megfigyeléssel kapott érték eredménye.
   tovább a mért érték időbeli függőségének jellege  a mérések megoszlanak:
- statikus, amelyben a mért érték állandó marad a mérési folyamat során;
   - dinamikus, amelyben a mért érték a mérés során változik és nem állandó.
   A dinamikus mérésekhez ezt a változást figyelembe kell venni a mérési eredmény eléréséhez. A dinamikus mérési eredmények pontosságának értékeléséhez szükséges a mérőműszerek dinamikus tulajdonságainak ismerete.
   tovább a mért pillanatnyi értékek száma adott időintervallumbana mérések osztva vannak diszkrét  és folyamatos(Analóg).
   Diszkrét mérések - olyan mérések, amelyekben a mért pillanatnyi értékek száma természetesen egy adott időintervallumban van.
   A folyamatos (analóg) mérések olyan mérések, amelyekben a mért pillanatnyi értékek száma végtelen egy adott időintervallumban.
Az eredmények pontosságát meghatározó feltételek szerint, a mérések:

• a technika állása szerint elért legmagasabb pontosság;
• ellenőrzés és tesztelés, amelynek hibája nem haladhatja meg a

bizonyos értéket;
   - műszaki, amelyben az eredmény hibáját a mérőműszerek jellemzői határozzák meg.
A mérési eredmények kifejezése  Abszolút és relatív mérések vannak.
Abszolút mérések  - egy vagy több alapmennyiség közvetlen mérésein alapuló mérések és (vagy) a fizikai állandó értékek alkalmazása.
Relatív mérések  - a nagyságrend arányának mérése ugyanolyan nevű nagyságrendűre, amely egy egység szerepét töltené be, vagy nagyságrendet mér egy homonim mennyiséghez képest, amelyet az elsőnek tekintünk.

2.2. Mérési módszerek és azok osztályozása

Minden mérést különböző módszerekkel lehet elvégezni. A következő alapvető mérési módszereket különböztetjük meg: közvetlen értékelési módszer  és összehasonlítási módszerekcintézkedés .
2.2.1. A közvetlen értékelés módszere  azzal jellemezve, hogy a mért értéket közvetlenül a mérőberendezés leolvasó eszköze határozza meg, amelyet a mért érték egységeiben előzetesen kalibráltak. Ez a módszer a legegyszerűbb, és ezért széles körben használják különböző mennyiségek mérésére, például: testtömeg mérése rugós súlyokra, elektromos áram erőssége kapcsolómérővel, fáziskülönbség egy digitális fázismérővel stb.

A közvetlen értékelési módszerrel végzett mérési funkcionális sémát az 1. ábrán mutatjuk be. 2.3.

A közvetlen értékeléshez szükséges műszerek mindig tartalmaznak egy mérőátalakítót, amely a mért értéket egy másikra alakítja át, és amelyet megfigyelő vagy automatikus készülék összehasonlíthat. Így a kapcsoló műszerekben a mért értéket a mozgó rész forgási szögévé alakítják át, amelyet a nyíl jelez. A nyíl pozíciójával, azaz a forgásszög és a skálán lévő kullancsjelek összehasonlításával a mért érték értéke megtalálható. A közvetlen értékelés eszközeiben az intézkedés az olvasóeszköz skálájának megosztottsága. Ezeket nem önkényesen szállítják, hanem a műszer kalibrálása alapján. A közvetlen értékelés eszközének fokozatosítása abban áll, hogy az adott méret értékét az intézkedés bemenete adja, és a műszer leolvasását meg kell jegyezni. Ezt a leolvasást ezután egy ismert értékkel rendeljük. Így az olvasóeszköz méretarányának megosztása olyan, mint egy valós fizikai mennyiség helyettesítő ("ujjlenyomat") értéke, ezért közvetlenül felhasználható az eszközértékek által mért értékek megtalálására. Ezért a közvetlen értékelés minden eszköze ténylegesen végrehajtja a fizikai mennyiségekkel való összehasonlítás elvét. Ez az összehasonlítás azonban többszörös, és végrehajtásra kerül közvetve, közbenső eszközök segítségével - az olvasó eszköz kullancsjegyei.
2.2.2. Összehasonlítási módszerek egy intézkedéssel -olyan mérési módszerek, amelyekben az ismert értéket összehasonlítják az intézkedés által visszaadott értékkel. Ezek a módszerek pontosabbak, mint a közvetlen becslési módszer, de némileg bonyolultak. Az intézkedéssel való összehasonlítás módszereinek csoportja az alábbi módszereket foglalja magában: ellenállás, nulla, különbség, véletlen és helyettesítés.
   Az attribútum meghatározása összehasonlítási módszerek  az, hogy minden egyes mérési kísérlet során két homogén, egymástól független mennyiséget összehasonlítunk - ismert (reprodukálható mérés) és egy mért értéket. Összehasonlítási módszerekkel mérve valós fizikai méréseket alkalmaznak, nem pedig „ujjlenyomataikat”.
   Összehasonlítás lehet ugyanabban az időben,  ha a mérés és a mért érték egyidejűleg hat a mérőműszerre, és. \\ t különböző időpontokbanha a mért érték és a mérés hatása a mérőműszerre időben elválik. Ezenkívül az összehasonlítás is lehet közvetlenül  és közvetített. Az első esetben a mért érték és az intézkedés közvetlenül befolyásolja a komparátort, a másodikban pedig más, az ismert és mért értékekkel egyedileg összefüggő értékeket.
Az egyidejű összehasonlítást általában módszerekkel végzik ellenzék, nulla differenciális  és gyufa, és több időbeli - módszer szerint helyettesítés.
Kontrasztos módszer- a mérési módszerrel való összehasonlítás módszere, amelyben a mért érték és az intézkedés által visszaadott érték egyidejűleg befolyásolja az összehasonlítót, amelynek segítségével megállapítják az említett mennyiségek közötti kapcsolatot. Az ellenállási módszer funkcionális sémáját az 1. ábrán mutatjuk be. 2.4.
   Ebben az eljárásban a mért X érték és az X0 mérés befolyásolja a komparátor két bemenetét. A kapott expozíció hatását ezeknek az értékeknek a különbsége határozza meg. e = X - X0, és eltávolították az összehasonlító eszköz leolvasó készülékéből. A mérési eredmény a következő:
   Y = X0 + e.
   Ez a módszer kényelmes, ha pontos többértékű intézkedés és egyszerű

összehasonlító eszköz. Ennek a módszernek az egyik példája a terhelés mérése az egyenlő vállmérlegeknél, a mért tömeg helyével és a két mérlegen kiegyensúlyozó súlyokkal és a mérlegek teljes egyensúlyával. Ebben az esetben a mért tömeget úgy határozzák meg, mint a súlyok összege, amely kiegyensúlyozza azt, és a mérések skáláján szereplő értékek. A kontrasztos módszer jelentősen csökkentheti a befolyásoló mennyiségek mérési eredményére gyakorolt ​​hatást, mivel ez utóbbi többé-kevésbé egyenlő mértékben torzítja a jeleket mind a mért mennyiség konverziós áramkörében, mind az intézkedés által átvitt mennyiség konverziós áramkörében. A komparátor olvasószerkezete reagál a jelek különbségére, aminek következtében ezek a torzulások bizonyos mértékig kompenzálják egymást. Ez a módszer az EMF, a feszültség, az áram és az ellenállás mérésére is szolgál.
Null módszer  egy olyan típusú ellenállási módszer, amelyben a komparátorra gyakorolt ​​nagyságok eredményét nullára emelik. A nulla mérési módszer funkcionális diagramja az 1. ábrán látható. 2.5.
   Itt az X és az X0 mérés befolyásolja a referencia-mérőműszer két bemenetét. A kapott expozíció hatását ezeknek az értékeknek a különbsége határozza meg. e = X - X0. A mérés által reprodukált érték megváltoztatásával (ezt a rajzon a nyíl segítségével vázlatosan jelezzük) az e értéket 0-ra lehet hozni. Ezt a körülményt a nulla jelző jelzi. Ha e = 0, akkor X = Xo, az Y mérésének eredménye a kapott érték

intézkedések i Y = x0.

Mivel a nulla mutatót a nagyságkülönbség befolyásolja, mérési határértéke kisebb lehet, és az érzékenység nagyobb, mint az eszköz X mérésére a közvetlen becslés módszerével. A két mennyiség egyenlőségének jelzése elég nagy lehet. Ez pedig a mérési pontosság növeléséhez vezet. A nulla módszer mérési hibáját a mérési hiba és a nulla jelzés hibája határozza meg. A második komponens általában jóval kisebb, mint az első, a gyakorlatban a nulla módszerrel végzett mérés pontossága megegyezik az intézkedés pontosságával.
   A nulla mérési módszerekre példák a következők: a súly mérése egyenlő vállmérlegen, a mért tömeg és a kiegyensúlyozó súlyok két skálán történő elhelyezésével, valamint az egyensúly kiegyenlítésével, vagy a feszültség mérésével a referenciaforrás feszültséggel történő kompenzálásával (mindkét esetben közvetlen összehasonlítás történik); valamint az elektromos ellenállás mérése híddal, teljes kiegyenlítéssel (közvetett összehasonlítás).
   A nulla mérési módszer többértékű intézkedések használatát igényli. Ezeknek az intézkedéseknek a pontossága mindig rosszabb, mint az egyértelmű intézkedések, sőt nem lehet változó értékű intézkedés. Ebben az esetben a nulla módszer nem alkalmazható.
Különböző módszer  egy összehasonlító módszer olyan méréssel, amelyben a mérőeszközt (az eszközt összehasonlítva) befolyásolja a mért érték és az intézkedés által ismert ismert érték közötti különbség, és ez a különbség nem csökken nullára, hanem közvetlen mérőeszközzel mérik.
   Az 1. ábrán 2.6 a differenciál-módszer funkcionális diagramját mutatja.
   Itt az intézkedésnek állandó értéke X0, a mért X és a X0 mérés közötti különbség, azaz az X0 érték. e = X - X0, nem egyenlő nullával és mérőeszközzel mérik. A mérési eredmény az
   Y = X0 + e.

Az a tény, hogy itt a mérőeszköz nem méri az X teljes értékét, hanem csak annak e részét, lehetővé teszi a mérőeszköz hibájának mérési eredményére gyakorolt ​​hatás csökkentését, és annál kisebb a mérőberendezés hibájának hatása, annál kisebb a különbség e.
Valójában, ha U = 97 V feszültséget mérünk egy 100 V-os mérési határértékkel rendelkező egyenáramú voltmérővel és az 1% -os (0,01) feszültségre vonatkozó megengedett relatív mérési hibával, akkor az abszolút mérési hiba D1 = 97 × 0,01 = 0,97 "1 V Ha ezt a feszültséget differenciális módszerrel mérjük U0 = 100 V szabványos feszültségforrással, akkor az U - U0 = (97 - 100) V = - 3 V feszültségkülönbség mérhető csak 3 V-os mérőhatárral. a feszültség mérése szintén p VNA 1%. Ez 3 V abszolút mérési hibát eredményez: D2 = 3 × 0,01 = 0,03 V. Ha ez a hiba az U mérési feszültségre kerül, akkor a feszültségmérés relatív hibáját kapjuk: D2 / U = 0,03 / 97 "0, 0003 (0,03%), azaz körülbelül 30-szor kisebb, mint az U feszültség mérése a közvetlen értékelés módszerével. Ez a mérési pontosság növelése azért következett be, mert az első esetben a készülék majdnem a teljes mennyiséget 1% relatív hibával méri, a második esetben pedig nem a teljes mennyiséget, hanem csak az 1/30 részét.
   Ezek a számítások nem vették figyelembe az intézkedés hibáját, amely teljes mértékben szerepel a mérési eredményben. Ezért az e kis értékek esetében a differenciál-módszer mérési pontossága megközelíti a nulla módszer mérési pontosságát, és csak az intézkedés hibája határozza meg. Ezenkívül a differenciált módszer nem igényel változót.
   A fenti differenciális módszerrel végzett feszültségmérési példában közvetlen összehasonlítást alkalmaztunk.
   A differenciál mérési módszer egy másik példája az ellenállás eltérése a névleges értéktől egy kiegyensúlyozatlan (százalékos) híddal (itt egy közvetett összehasonlítást hajtunk végre).
Egyezési módszer  (vagy a „nonius” módszer) olyan mérési módszer, amelyben a mért érték és az intézkedés által reprodukált érték közötti különbséget a skálajelek vagy a periodikus jelek egybeesésével mérik.
   Ezt a módszert alkalmazzák azokban az esetekben, amikor a mért érték kisebb, mint egy adott intézkedés megosztásának ára. Ebben az esetben két intézkedést alkalmaznak különböző osztási árakkal, amelyek különböznek a minták becsült számának méretétől.
   Tegyük fel, hogy van egy kalibrált mérésünk az osztás árával. Dxk1  és a mért érték Dx,  ami kisebb, mint az osztás ára. Ebben az esetben használja a második intézkedést az osztás árával DxK2. Tehát, ha az érzékenység növelése szükséges n  időkben a köztük lévő kapcsolat lesz az űrlap
Dxk2 =Dxk1×(1 - 1/ n).
   Különösen a n = 10 Dxk2 = 0,9× Dxk1.
   Mért érték Dx  állítsa be a nulla mérési jeleket és keresse meg a számot Nxegyenlő a megegyező mértékegységek számával (2.7. ábra). Ebben az esetben az arány Nx× Dxk1 =Dx +Nx× DxK2,ahonnan
   Dx = Nx × (Dxk1 - Dxk2) = Nx × (Dxk1 - 0,9 × Dxk1) = Nx × 0,1 × Dxk1.
   Az egybeesés mérésére egy példa lehet egy hosszanti mérés vernier féknyereg használatával, egy másik példa a részfrekvenciás mérés egy villogó lámpa villogásával: a jel elhelyezkedése a forgó részen a lámpa villanásai alatt, az alkatrész forgási sebességét a vaku frekvenciája és a jel eltolása határozza meg. A "nonius" módszert is széles körben használják két közeli frekvencia (ütés) és más esetek időintervallumainak mérésére.

Az 1. ábrán látható az a módszer, amely a véletlenszerûségnek megfelelõen működik, és csak a mért értéknek a méretarányos átalakítása. 2.8. Ebben az esetben az egyértelmű mérés X0-értéke átméretezésnek van alávetve az n1X0, n2X0, ... njX0, ... nkX0 értékek generálására. njX0 = min, és meghatározza a mért értéket az X = njX0 hozzávetőleges arány alapján. Ezt a mérési módszert a szögletes és lineáris elmozdulásokat mérő digitális eszközökben is alkalmazták. Az egybeesési módszer többértékű intézkedések vagy nagyméretű átalakítók jelenlétét igényli az intézkedés által visszaadott nagyságrendű és nagyságrendű. Ezért a méréstechnológiában viszonylag ritkán használják.
Helyettesítési módszer  létezik egy olyan módszerrel történő összehasonlítási módszer, amelyben a mért értéket egy ismert érték váltja fel, amelyet az intézkedés reprodukál.
   A szubsztitúciós módszer funkcionális diagramja a 3. ábrán látható. 2.9. A közvetlen értékelés mérőeszközt használ. Ha a készüléket exponáljuk, akkor Y2 = X + D2. Itt D2 a mérőeszköz hibája az Y2 hivatkozás kézhezvételekor.
   Mivel ugyanazokat az értékeket érjük el (Y1 = Y2), és a két mérés közötti időintervallum kicsi, a hiba ugyanaz a jelzés a műszer skálán, azaz D1 = D2. Következésképpen az Y1 = Y2 vagy X + D1 = X + D2 egyenlőség azt jelenti, hogy X = X0.
A mérőműszer hibájának a mérési eredményből történő kiküszöbölése a csere-módszer új előnye. A nulla mérési módszerben a mérőberendezés hibája nyilvánul meg abban, hogy a nulla leolvasás nem felel meg a mért érték és a mérés egyenlőségének, és a differenciális módszerben a mérés és a mért érték közötti különbség mérési hibáját jelenti. Annak érdekében, hogy a mérés nulla és differenciális módszerrel nagy mérési pontosságot érjen el, a mérőműszerek hibái kicsi. De a helyettesítési módszer nem igényli ezt a feltételt! Még ha a mérőeszköz hibája is elég nagy, nem befolyásolja a mérési eredményt. Így a helyettesítési módszer pontos mérést végezhet, amelynek nagy hibájú eszköze van. Könnyen érthető, hogy a helyettesítési módszerrel végzett mérés pontosságát az intézkedés pontossága határozza meg. Igaz, a helyettesítési módszer szigorúbb megközelítése mellett két körülményt kell figyelembe venni.
   Először is, itt az összehasonlítás többszörös, és a két mérés közötti idő alatt a mérőberendezés hibája enyhén megváltozhat, így az egyenlőség D1 = D2 valamivel sérül. Most már világossá válik, hogy miért kell a mért mennyiséget és az intézkedést a műszer azonos bemenetére táplálni. Ez elsősorban annak a ténynek köszönhető, hogy a mérőberendezés hibája különböző bemeneteken, még ugyanazon jelzések esetén is eltérő lehet!
   Másodszor, a helyettesítési módszer az ugyanazon műszer leolvasása érdekében csökken. A tanúvallomások egyenlőségét véges pontossággal lehet megállapítani. Ez pedig mérési hibát is eredményez. Az olvasás egyenlőségének meghatározása nagyobb lesz az eszközben, amely nagyobb érzékenységgel rendelkezik.
   Következésképpen a helyettesítési módszerrel mérve nem pontos, hanem érzékeny és nagy sebességű eszközt kell használni. Ezután a mérőberendezésből adódó maradék hiba kicsi lesz.
   A helyettesítési módszer az összes ismert módszer közül a legpontosabb, és általában a legpontosabb (pontos) mérésekhez használják. A helyettesítési módszer élénk példája a mérés a mért tömeg és a súlyok alternatív elhelyezésével ugyanarra a mérőedényre (ne feledje - ugyanazon műszerbemenettel). Ismert, hogy ez a módszer a testtömeg helyes mérésére alkalmas, rossz mérlegekkel (műszerhiba), de nem a tömeggel! (mérési hiba).
A helyettesítési módszer és a közvetlen értékelési módszer összehasonlításával feltűnő hasonlóságot találunk. Valójában a közvetlen értékelés módszere lényegében a helyettesítési módszert képviseli. Miért van külön-külön kiemelve? A lényeg az, hogy a közvetlen értékelés mérési módszerében csak az első műveletet - a bizonyítékok meghatározását - végezzük. A második műveletet - gradiens (összehasonlítás egy méréssel) nem minden mérésnél végezzük, hanem csak a készülék gyártása és az időszakos ellenőrzés során. Az eszköz használata és korábbi ellenőrzése között nagy időintervallum lehet, és a mérőberendezés hibája ezen idő alatt jelentősen megváltozhat. Ez azt eredményezi, hogy a közvetlen értékelés módszere általában alacsonyabb mérési pontosságot ad, mint az összehasonlítási módszer.
   A mérési módszerek figyelembe vett osztályozását a 3. ábrán mutatjuk be. 2.10.

Ábra. 2.10. A mérési módszerek osztályozása

A vizsgált módszerek meghatározzák a mérőeszközök felépítésének alapelveit. Ezeket nem szabad összekeverni a mérési módszerrel és a mérési algoritmussal.
Mérési technika  - a mérési folyamat részletes vázlata, amely szabályozza a mérések elvégzésének módszereit, eszközeit és algoritmusait, amelyek bizonyos (normalizált) körülmények között adott pontosságú méréseket biztosítanak.
   A méréseket az előírt módon jóváhagyott eljárások szerint kell elvégezni. A mérési eljárások fejlesztésének és tanúsításának eljárását az orosz Gosstandart határozza meg.
Mérési algoritmus  - a fizikai mennyiség értékének mérését biztosító műveletek egy sorának pontos elrendezése egy bizonyos sorrendben.
.