Нужна помощь в написании работы?

Принцип измерений – это физическое явление или эффект, положенное в основу измерений. Например, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта; измерение скорости с применением эффекта Доплера; применение эффекта Холла для измерения мощности и др.

Типичные принципы и отдельные физические явления, позволяющие преобразовать измеряемые неэлектрические величины в электрические:

-нагревание места спая двух электродов из разнородных материалов (спая термопары) вызывает появление э.д.с., что позволяет измерять температуру;

-в граничном слое между некоторыми полупроводниками и металлами при его освещении возникает э.д.с. Это явление называют фотоэлектрическим эффектом. На использовании его основаны фотоэлементы,  дающие возможность измерять световые величины методом непосредственной оценки, а также в ряде случаев исключать необходимость визуального наблюдения;

-на гранях некоторых кристаллов, когда к двум граням приложена сила, сдавливающая или растягивающая их, возникает э.д.с. Это явление, называемое пьезоэлектрическим эффектом, обратимо, т.е., когда к двум граням приложено напряжение, кристалл деформируется. Пьезоэлектрический эффект, практически безинерционный, получил широкое  и разнообразное применение. Он используется для измерения давления, вибрации, частоты электрических колебаний. Особое значение этот эффект имеет для стабилизации частоты высокочастотных генераторов. Для этой цели применяются, как правило, кристаллы кварца;

Электрическая емкость плоского конденсатора выражается формулой

Описание: Снимок

где С – емкость конденсатора;  - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, находящегося между обкладками; S – площадь его обкладок; d – расстояние между обкладками.  Изменение электрической емкости используют для измерения малых размеров и малых перемещений;

Прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений называется методом измерения.

Выделяют два основных метода измерений:

- метод непосредственной оценки;

- метод сравнения.

Метод непосредственной оценки – метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству средства измерений.

Метод сравнения – метод измерений, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Сравнение может быть непосредственным или опосредствованным через другие величины, однозначно связанные с первыми.

Этот  метод более точен, но несколько сложнее.

Метод сравнения на практике реализуется в виде следующих основных модификаций:

- дифференциальный,

- нулевой;

- замещения;

- совпадения.

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.

Неизвестную величину определяют по известной величине и  измеренной разности.

Точность метода возрастает с уменьшением разности между значениями сравниваемых величин.

Нулевой метод – метод сравнения с мерой, при котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения (нуль-индикатор) доводят до нуля.

Значение измеряемой величины принимается равным значению меры.

В этом случае компенсация воздействия влияющих величин оказывается наиболее полной и при высокой точности мер, воспроизводящих известную величину, и высокой чувствительности нуль-индикатора может быть достигнута наибольшая точность измерения по сравнению с другими методами измерений.

Примером средств измерений, в которых используется нулевой метод, являются мосты для измерения сопротивления, емкости и индуктивности.

Метод замещения – метод сравнения с мерой, при котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

Замещение может быть полным или неполным, в зависимости от чего говорят о методе полного и неполного замещения.

При полном замещении показания не изменяются и результат измерения принимается равным значению меры.

При неполном замещении для получения значения измеряемой величины к значению меры необходимо прибавить величину, на которую изменилось показание прибора.

Преимущество метода замещения заключается в последовательном сравнении во времени измеряемой величины и величины, воспроизводимой меры.

Благодаря тому, что обе эти величины включается одна за другой в одну и ту же часть измерительной цепи прибора, точностные возможности измерений этим методом значительно повышаются по сравнению с измерениями, проводящимися другими разновидностями метода сравнения, где несимметрия цепей, в которые включаются сравниваемые величины, приводит к возникновению систематических погрешностей.

Метод замещения часто применяют при измерении параметров цепей, например, рабочего затухания с использованием образцового магазина затуханий, емкости, индуктивности и т.д.

Применение метода замещения позволяет исключить ряд систематических погрешностей, возникающих в процессе измерения в некоторых средствах измерений

Метод совпадений – это метод сравнения с мерой, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов.

Например, по принципу метода совпадения построен нониус штангенциркуля и ряда других приборов.

В зависимости от метода измерений, свойств применяемых средств измерений, объекта исследования и других факторов измерения могут выполняться либо с однократными, либо с многократными наблюдениями

Наблюдением при измерении называется экспериментальная операция, выполняемая в процессе измерений, в результате которой получают одно значение величины (отсчет) – результат наблюдения.

Для получения результата измерения результаты наблюдений необходимо соответствующим способом обработать.

От числа наблюдений зависит способ обработки экспериментальных данных и оценка погрешностей результатов измерений.

Методика выполнения измерений (МВИ) – установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.

Обычно МВИ регламентируются каким-либо нормативно-техническим документом

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями