PODSTAWY METROLOGII
POMIARY
METODY POMIAROWE
POMIARY
Pomiar – czynności doświadczalne mające na celu
wyznaczenie wartości wielkości;
mierzenie polega na porównaniu cechy o nieznanym
stanie ze
znanymi stanami tej samej cechy, aż do ustalenia
takiego stanu o znanej mierze, który jest równoważny
stanowi mierzonemu; jako miarę cechy
przyjmuje się miarę
równoważnej jej cechy wzorcowej,
mierzenie jest eksperymentem prowadzącym do
wyznaczenia liczb modelujących konkretne cechy
przedmiotów i zdarzeń.
Zasada pomiaru – zjawisko fizyczne stanowiące
podstawę pomiaru.
Sposób pomiaru – kolejność czynności
niezbędnych do wykonania pomiaru.
Metoda pomiarowa – sposób porównywania
zastosowany w pomiarach.
KLASYFIKACJA METOD
POMIAROWYCH
Metody pomiarowe dzieli się ze względu na sposób:
- uzyskania wyniku pomiaru,
- porównywania dokonywanego w trakcie procesu
pomiarowego,
- przetwarzania sygnału pomiarowego.
W metrologii warsztatowej można jeszcze podzielić
pomiary z uwagi na wykorzystywaną bazę
pomiarową na odniesieniowe i
bezodniesieniowe, oraz ze względu na sposób
odbioru sygnału pomiarowego na stykowe i
bezstykowe.
PODZIAŁ METOD POMIAROWYCH ZE
WZGLĘDU NA SPOSÓB OTRZYMANIA
WYNIKU
METODY
POMIAROWE
METODA
BEZPOŚREDNI
A
METODA
POŚREDENIA
METODA
ZŁOŻONA
Metoda pomiarowa
bezpośrednia – metoda
dzięki której wartość
wielkości mierzonej
otrzymuje się
bezpośrednio, bez
potrzeby wykonywania
dodatkowych obliczeń
opartych na zależności
funkcyjnej mierzonej
wielkości od innych
wielkości
Metoda pomiarowa
pośrednia- metoda ,
dzięki której wartość
wielkość mierzonej
otrzymuje się
pośrednio z pomiarów
bezpośrednich innych
wielkości, związanych
odpowiednio (znaną
zależnością) z
wielkością mierzoną
Metoda pomiarowa
złożona – metoda
polegająca na
bezpośrednim
wyznaczaniu wartości
pewnej liczby wielkości
albo na pośrednim
wyznaczaniu wartości
tych wielkości,
grupowanych w różnych
kombinacjach, co
wymaga rozwiązania
odpowiedniego układu
równań
PODZIAŁ METOD POMIAROWYCH
ZE WZGLĘDU NA SPOSÓB
PORÓWNYWANIA
Metoda pomiarowa podstawowa polega na
pomiarach wielkości podstawowych wymienionych
w definicji mierzonej wielkości.
Metoda pomiarowa porównawcza polega na
porównaniu wartości wielkości mierzonej z inną
wartością tej samej wielkości lub też ze znana
wartością innej wielkości jako funkcji wielkości
mierzonej.
Metoda pomiarowa bezpośredniego
porównania polega na porównaniu całkowitej
wartości wielkości mierzonej z wartością znaną tej
samej wielkości, która w postaci wzorca wchodzi
bezpośrednio do pomiaru.
PODZIAŁ METOD
POMIAROWYCH ZE WZGLĘDU
NA SPOSÓB PORÓWNYWANIA
Metoda podstawiania, odmiana metody
bezpośredniego porównania, polegającą na
zastąpieniu wartości wielkości mierzonej wartością
znana tej samej wielkości, wybraną w ten sposób, aby
skutki wywołane przez te wartości były takie same.
Metoda przestawiania, odmiana metody
bezpośredniego porównania polega na zrównoważeniu
wartości wielkości mierzonej najpierw ze znaną
wartością A tej samej wielkości, następnie na
podstawieniu wielkości mierzonej na miejsce A i
ponownym zrównoważeniu jej za pomocą wartości B
tej samej wielkości. Jeżeli pozycja wskazówki
pokazującej równowagę jest jednakowa w obu
przypadkach, to wartość wielkości mierzonej jest
równa pierwiastkowi kwadratowemu z iloczynu A i B.
PODZIAŁ METOD
POMIAROWYCH ZE WZGLĘDU
NA SPOSÓB PORÓWNYWANIA
Metoda wychyleniowa – metoda porównawcza –
polegająca na wyznaczaniu wartości wielkości
mierzonej na podstawie wychylenia wskazówki
urządzenia wskazującego lub ogólniej - na
podstawie zmiany wzajemnego położenia
wskazówki i podziałki.
Zwykle metoda wychyleniowa polega na wywołaniu
momentu siły, zależnego od wartości wielkości mierzonej.
Moment ten jest równoważony przez przeciwnie skierowany
moment wytworzony elementem sprężystym, którego
odkształcenia powoduje ruch części ruchomej urządzenia
wskazującego. Wychylenie tej części wskazuje wartość
wielkości mierzonej na podziałce wywzorcowanej w
jednostkach wielkości mierzonej.
PODZIAŁ METOD
POMIAROWYCH ZE WZGLĘDU
NA SPOSÓB PORÓWNYWANIA
Metoda pomiarowa różnicowa – metoda
porównawcza – polega na porównaniu wartości
wielkości mierzonej z niewiele różniącą się od niej
znana wartością tej samej wielkości i pomiarze
różnicy tych wartości.
Metoda pomiarowa zerowa – odmiana metody
różnicowej – polega na sprowadzeniu do zera różnicy
między wartością wielkości mierzonej a wartością
znaną tej samej wielkości z nią porównywaną.
Porównanie ze sobą wartości pewnej wielkości może być
zastąpione przez porównanie odpowiadających im
wartościom innej wielkości.
PODZIAŁ METOD
POMIAROWYCH ZE WZGLĘDU
NA SPOSÓB PORÓWNYWANIA
Metoda kompensacyjna charakteryzuje się tym,
że wielkości mierzonej przeciwstawia się wzorcową
wielkość kompensującą tego samego rodzaju o
znanej wartości, która kompensuje fizyczne działanie
wielkości mierzonej na detektor. W stanie równowagi
fizycznej działania wielkości mierzonej i
kompensującej są jednakowe lecz przeciwnie
skierowane, dlatego następuje pełna kompensacja
ich działania.
Fizyczne działanie wielkości można skompensować tylko
wtedy, gdy jej sygnał jest nośnikiem energii.
Metoda komparacyjna polega na przetworzeniu
jednej lub obu porównywanych wielkości tak, aby
reprezentowały wielkości jednakowe, będące
nośnikami energii, a następnie ich skompensowaniu.