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 pomiary można jeszcze

podzielić z uwagi na:

• wykorzystywaną bazę pomiarową na:

- odniesieniowe i

- bezodniesieniowe,

• 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

METODY POMIAROWE

METODA BEZPOŚREDNIA

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.

Y = c · X

Y – surowy wynik pomiaru,
c – stała przyrządu (zwykle c = 1),
X – wskazanie przyrządu.

METODY POMIAROWE

METODA POŚREDENIA

Metoda pomiarowa pośrednia- metoda

, dzięki której wartość wielkość mierzonej
otrzymuje się pośrednio z pomiarów
bezpośrednich innych wielkości,
związanych odpowiednio (znaną
zależnością) z wielkością mierzoną.

Y = f(X

1

, X

2

, …, X

i

, … X

n

)

X

1

, X

2

, …, X

i

, …, X

n

- surowe wyniki pomiarów

wielkości mierzonych bezpośrednio.

METODY POMIAROWE

METODA ZŁOŻONA

Metoda pomiarowa złożona – metoda polega na

bezpośrednim wyznaczaniu wartości pewnej liczby
wielkości albo na pośrednim wyznaczaniu wartości tych
wielkości, grupowanych w różnych kombinacjach, co
wymaga rozwiązania odpowiedniego układu równań.

f

1

(Y

1

, Y2, …, Y

i

, …, Y

n

, X

1

, X

2

, …, X

i

, …, X

n

) =

0

f

2

(Y

1

, Y2, …, Y

i

, …, Y

n

, X

1

, X

2

, …, X

i

, …, X

n

) =

0

.

.

.

f

n

(Y

1

, Y2, …, Y

i

, …, Y

n

, X

1

, X

2

, …, X

i

, …, X

n

) =

0

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.

METODY POMIAROWE

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.

Wynik pomiaru jest sumą algebraiczną wartości znanej i

zmierzonej różnicy.

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.

PODZIAŁ METOD

POMIAROWYCH ZE WZGLĘDU

NA SPOSÓB PORÓWNYWANIA

Metoda koincydencyjna polega na

wyznaczeniu, przez obserwację
wskazów lub sygnałów, małej różnicy
między wartością wielkości mierzonej
i z nią porównywaną znana wartością
tej samej wielkości.

Koincydencja - nakładanie się lub

pokrywanie się wskazów lub sygnałów.