Прямые и косвенные методы измерения электрических величин. Виды и методы электрических измерений? Характеристики измерительных средств

Методы электрических измерений

В зависимости от общих приемов получения результата измерения делятся на следующие виды: прямые, косвенные и совместные.

К прямым измерениям относятся те, результат которых получается непосредственно из опытных данных. Прямое измерение условно можно выразить формулой Y = Х, где Y -- искомое значение измеряемой величины; X -- значение, непосредственно получаемое из опытных данных. К этому виду измерений относятся измерения различных физических величин при помощи приборов, градуированных в установленных единицах. Например, измерения силы тока амперметром, температуры -- термометром и т. д. К этому виду измерений относятся и измерения, при которых искомое значение величины определяется непосредственным сравнением ее с мерой. Применяемые средства и простота (или сложность) эксперимента при отнесении измерения к прямому не учитываются.

Косвенным называется такое измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. При косвенных измерениях числовое значение измеряемой величины определяется путем вычисления по формуле

Y = F (Xl, Х2 ... Хn),

где Y -- искомое значение измеряемой величины; Х1, Х2, Хn -- значения измеренных величин. В качестве примера косвенных измерений можно указать на измерение мощности в цепях постоянного тока амперметром и вольтметром.

Совместными измерениями называются такие, при которых искомые значения разноименных величин определяются путем решения системы уравнений, связывающих значения искомых величин с непосредственно измеренными величинами. В качестве примера совместных измерений можно привести определение коэффициентов в формуле, связывающей сопротивление резистора с его температурой:

Rt = R20 (1+б (T1-20)+в(T1-20)).

В зависимости от совокупности приемов использования принципов и средств измерений все методы делятся на метод непосредственной оценки и методы сравнения.

Сущность метода непосредственной оценки заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию одного (прямые измерения) или нескольких (косвенные измерения) приборов, заранее проградуированных в единицах измеряемой величины или в единицах других величин, от которых зависит измеряемая величина. Простейшим примером метода непосредственной оценки может служить измерение какой-либо величины одним прибором, шкала которого проградуирована в соответствующих единицах.

Вторая большая группа методов электрических измерений объединена под общим названием методов сравнения. К ним относятся все те методы электрических измерений, при которых измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Таким образом, отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие мер в процессе измерения.

Метод сравнения делится на следующие: нулевой, дифференциальный, замещения и совпадения.

Нулевой метод -- это метод сравнения измеряемой величины с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на индикатор доводится до нуля. Таким образом, при достижении равновесия наблюдается исчезновение определенного явления, например тока в участке цепи или напряжения на нем, что может быть зафиксировано при помощи служащих для этой цели приборов -- нуль-индикаторов. Вследствие высокой чувствительности нуль-индикаторов, а также потому, что меры могут быть выполнены с большой точностью, получается и большая точность измерений.

Примером применения нулевого метода может быть измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.

При дифференциальном методе, так же как и при нулевом, измеряемая величина сравнивается непосредственно или косвенно с мерой, а о значении измеряемой величины в результате сравнения судят по разности одновременно производимых этими величинами эффектов и по известной величине, воспроизводимой мерой. Таким образом, в дифференциальном методе происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом заключается отличие дифференциального метода от нулевого.

Дифференциальный метод сочетает в себе часть признаков метода непосредственной оценки и часть признаков нулевого метода. Он может дать весьма точный результат измерения, если только измеряемая величина и мера мало отличаются друг от друга. Например, если разность этих двух величин равна 1 % и измеряется с погрешностью до 1 %, то тем самым погрешность измерения искомой величины уменьшается до 0,01%, если не учитывать погрешности меры.

Примером применения дифференциального метода может служить измерение вольтметром разности двух напряжений, из которых одно известно с большой точностью, а другое является искомой величиной.

Метод замещения заключается в поочередном измерении искомой величины прибором и измерении этим же прибором меры, воспроизводящей однородную с измеряемой величину. По результатам двух измерений может быть вычислена искомая величина. Вследствие того что оба измерения делаются одним и тем же прибором в одинаковых внешних условиях, а искомая величина определяется по отношению показаний прибора, в значительной мере уменьшается погрешность результата измерения. Так как погрешность прибора обычно неодинакова в различных точках шкалы, наибольшая точность измерения получается при одинаковых показаниях прибора.

Примером применения метода замещения может быть измерение сравнительно большого электрического сопротивления на постоянном токе путем поочередного измерения силы тока, протекающего через контролируемый резистор и образцовый. Питание цепи при измерениях должно производиться от одного и того же источника тока.

Метод совпадений -- это такой метод, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Этот метод широко применяется в практике неэлектрических измерений. Примером может служить измерение длины штангенциркулем с нониусом. В электрических измерениях в качестве примера можно привести измерение частоты вращения тела стробоскопом. Укажем еще классификацию измерений по признаку изменения во времени измеряемой величины. В зависимости от того, изменяется ли измеряемая величина во времени или остается в процессе измерения неизменной, различаются статические и динамические измерения. Статическими называются измерения постоянных или установившихся значений. К ним относятся и измерения действующих и амплитудных значений величин, но в установившемся режиме.

Если измеряются мгновенные значения изменяющихся во времени величин, то измерения называются динамическими. Если при динамических измерениях средства измерений позволяют непрерывно следить за значениями измеряемой величины, такие измерения называются непрерывными. Можно осуществить измерения какой-либо величины путем измерений ее значений в некоторые моменты времени t1, t2 и т. д. В результате окажутся известными не все значения измеряемой величины, а лишь значения в выбранные моменты времени. Такие измерения называются дискретными.

Вывод

измерение электрический электротехника

Стандартизация методов и средств измерений занимает важную роль в науке и технике т. к. нашу жизнь в 21 веке невозможно представить без предметов и вещей которые нас окружают, а ведь все они при создании были кем-то и как-то измерены. Чтобы эти измерения и методы мог совершить любой человек конечно же необходимо их стандартизировать.

Суть измерения состоит в определении числового значения физической величины. Этот процесс называют измерительным преобразованием, подчеркивая связь измеряемой физической величины с полученным числом.

Список используемых источников

• 1. «Электротехника и электроника» под ред. проф. Б.И. Петленко М.2003 г.
• 2. «Метрология, Стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника под редакцией К.К. Кима 2006 г.

Измерение – это сравнения фи­зической величины, которая измеряется, с некоторым значением такой же величины, принятым за еди­ницу. Они измеряются специальными устройствами - средствами измерения. Поскольку не все приборы обладают абсолютно одинаковыми характеристиками существуют различные методы измерений, методы оценки измерений, а также погрешности при измерениях.

Измерения проводят прямым и косвенным путем

Прямые –это когда нужное значение измеряемой величины определяется по шкале (дисплею) прибора.

К таким относятся измерение электроэнергии счетчиком, напряжения и тока – амперметром и вольтметром соответственно и пр.

Косвенное — искомое значение нужной величины находят на основании аналитической зависимости (например формулы) между необходимой величи­ной и величинами, полученными при помощи прямых измерений. То есть эти измерения позволяют сократить количество проводимых измерений, а вычислить нужные значения с помощью формул. Например, измеряв U и I вычисляем R —

Измерения могут проводится различными способами и, соответственно, средствами. Соответственно такие измерения нужно оценить, для этого существуют методы непосредственной оценки и методы сравнения.

Методы непосредственной оценки и методы сравнения

Непосредственная оценка. При применении данного метода значение нужной величины вычисляют по шкале прибора (тока - по амперметру, напряжения - по вольтмет­ру и пр.). Он довольно прост, но не отличается сравнительно вы­сокой точностью.

Сравнения. Состоит в том, что величина, которая измеряться, сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Он обеспечивает точность, большую, чем метод непосредственной оценки, но процесс из­мерения значительно усложняется. У метода сравнения есть несколько разно­видностей: дифференциальной, нулевой и замещения.

При нулевом методе стараются свести влияние на измерительное устройство измеряемых величин до нуля. Пример — с помощью урав­новешенного моста для измерения электрического сопротивления.

При методе замещения величину которая подлежит измерению замещают из­вестной величиной, которая воспроизводится мерой. При этом, изменяя известную величину, добиваются точно такого же показа­ния прибора, как и то, которое действовало при действии измеряемой величины. Таким образом устанавливают погрешность. При использовании дифференциального метода разность между величиной и измеряемой величиной, вос­производимой мерой действуют на измерительный прибор. Пример — с помощью неуравновешенного моста измерение электрического сопротивления.

Известно, что приборов с точностью абсолютной не существует в мире, то каждый прибор характеризуется погрешностью. Они делятся на относительные, абсолютные и приведенные.

Погрешность абсолютная А - это разность между фактическим значением шкалы прибора А и действительным значением измеряемой величины А Д:

Погрешность относительная — это отношение погрешности абсолютной ∆ к фактическому значению измеряемой величины А. Выражается она в процентах:

Погрешность приведенная — представляет собой ничто иное как отношение абсолютной погрешности ∆ к нормирующему значению А N измеряемой величины:

Обычно нормирующее значение принято принимать равным верхнему пределу измерения для прибора.

Погрешности бывают: системати­ческие и случайные

Погрешность систематическая. Она остается постоянной, но может и меняться по любому, но определенному закону. Значение ее всегда учитывается путем введения соответствующих поправок, для минимизации влияние погрешностей.

Погрешность случайная.Она появляется непредсказуемо и изменяется по случайному закону. Их нельзя исключить, но можно систематизировать и минимизировать их влияние произведя несколько измерений.

Также на появление погрешностей производит влияние и условия эксплуатации приборов. Поэтому, погрешности могут быть двух видов: основная и дополнительная.

Погрешность основная. Она появляется на измерительных приборах, которые находятся в нормальных условиях эксплуатации (атмосферное давление, влажность, температура внешней среды, напряжение и пр.).

Погрешность дополнительная. Она происходит тогда, когда устройство не эксплуатируется в нормальных условиях.

Уровень точности приборов характеризуется классом точности. Для электроизмерительных приборов уста­новлены такие классы точности как: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4.

Цифры эти указывают указывают основную приведенную погрешность γ, которая показывается в про­центах. Абсолютная ∆ и относительная δ погреш­ности могут быть представлены в таком виде:

Из данной статьи можно сделать вывод, что при измерении электрических величин следует учитывать класс точности прибора и условия окружающей среды. Для более высокой точности измерений необходимо использовати различные методы измерений. Для исключения влияния случайных факторов нужно провести одно и тоже измерение несколько раз.

Энергосбережение и энергоэффективность промышленности невозможно представить без электрических измерений, так как невозможно экономить то, чему не знаешь счета.

Электрические измерения выполняются по одному из следующих видов: прямой, косвенный, совокупный и совместный. Название прямого вида говорит само за себя, значение нужной величины определяется непосредственно прибором. Примером таких измерений может служить определение мощности ваттметром, силы тока амперметром и т. д.

Косвенный вид заключается в нахождении величины на основании известной зависимости этой величины и величины, найденной прямым методом. Примером может служить определение мощности без ваттметра. Прямым методом находят I, U, фазу и по формуле вычисляют мощность.

Совокупный и совместный виды измерений заключаются в одновременном измерении нескольких одноименных (совокупный) или не одноимённых (совместный) величин. Нахождение искомых величин осуществляется решением систем уравнений с коэффициентами, полученными в результате прямых измерений. Число уравнений в такой системе должно равняться числу искомых величин.

Прямые измерения как самый распространенный вид измерений могут производиться двумя основными методами:

• метод непосредственной оценки
• метод сравнения с мерой .

Первый метод является самым простым, так как значение нужной величины определяют по шкале прибора.

Таким методом определяется сила тока амперметром, напряжение вольтметров и т. д. Достоинством данного способа можно назвать простоту, а недостатком невысокую точность.

Измерения сравнением с мерой выполняется по одной из следующих методик: замещения, противопоставления, совпадения, дифференциальной и нулевой. Мера является своего рода эталонным значением некоторой величины.

Дифференциальный и нулевой методы – заложены в основе работы измерительных мостов. При дифференциальном методе делают неуравновешенно-показывающие мосты, а при нулевом – уравновешенные или нулевые.

В уравновешенных мостах сравнение происходит при помощи двух или более вспомогательных сопротивлений, подбираемых таким образом, чтобы со сравниваемыми сопротивлениями они составляли замкнутый контур (четырехполюсник), питаемый от одного источника и имеющий равнопотенциальные точки, обнаруживаемые индикатором равновесия.

Отношение между вспомогательными сопротивлениями является мерой отношения между сравниваемыми величинами. Индикатором равновесия в цепях постоянного тока выступает гальванометр, а в цепях переменного тока милливольтметр.

Дифференциальный метод иначе называют разностным, так как на средство измерения воздействует именно разность известной и искомой величины тока. Нулевой метод является предельным случаем дифференциального метода. Так например, в указанной мостовой схеме гальванометр показывает ноль, если соблюдается равенство:

R1*R3 = R2*R4;

Из этого выражения следует:

Rx=R1=R2*R4/R3.

Таким образом, можно вычислить сопротивление любого неизвестного элемента, при условии, что остальные 3 являются образцовыми. Образцовым также должен быть и источник постоянного тока.

Метод противопоставления – иначе этот метод называют компенсационным и используют для непосредственного сравнения напряжения или ЭДС, тока и косвенно для измерений других величин, преобразуемых в электрические.

Две встречно направленные ЭДС, не связанные между собой включаются на прибор, по которому уравновешивают ветви схемы. На рисунке: требуется найти Ux. С помощью образцового регулируемого сопротивления Rk добиваются такого падения напряжения Uk, чтобы численно оно было равноUx.

Судить об их равенстве можно по показаниям гальванометра. При равенстве Uки Uх ток в цепи гальванометра протекать не будет, так как они противоположно направлены. Зная сопротивление и величину тока по формуле определяем Uх.

Метод замещения – метод, при котором искомую величину замещают или совмещают с известной образцовой величиной, по значению равной замещенной. Такой способ применяется для определения индуктивности или емкости неизвестной величины. Выражение, определяющее зависимость частоты от параметров цепи:

fо=1/(√LC)

Слева, частота f0 задаваемая генератором ВЧ, в правой части значения индуктивности и емкости измеряемой цепи. Подбирая резонанс частоты можно определить неизвестные значения в правой части выражения.

Индикатором резонанса является электронный вольтметр с большим входным сопротивлением, показания которого в момент резонанса будут наибольшими. Если измеряемую катушку индуктивности включить параллельно образцовому конденсатору и измерять резонансную частоту, то значение Lx можно найти по вышеуказанному выражению. Аналогично находится неизвестная емкость.

Вначале резонансный контур, состоящий из индуктивности Lи образцового конденсатора емкости Co, настраивают в резонанс на частоту fo; при этом фиксируют значения fo и емкости конденсатора Co1.

Затем, параллельно образцовому конденсатору Co подключают конденсатор Cхи изменением емкости образцового конденсатора добиваются резонанса при той же частоте fo; соответственно искомая величина равна Co2.

Метод совпадений – метод, при котором разность между искомой и известной величиной определяется по совпадению отметок шкал или периодических сигналов. Ярким примером применения этого способа в жизни является измерение угловой скорости вращения различных деталей.

Для этого на измеряемом объекте наносят метку, например мелком. При вращении детали с меткой, на нее направляют стробоскоп, частота мигания которого известна изначально. Регулированием частоты стробоскопа добиваются, чтобы метка стояла на месте. При этом частоту вращения детали принимают равной частоте мигания стробоскопа.

Измерение любого вида электрических величин может быть осуществлено различными методами в зависимости от условий измерения, требуемой точности и т. д.

В практике электрических измерений используются в основном метод непосредственной оценки и метод сравнения в равновесном и неравновесном режимах.

Метод непосредственной оценки позволяет получать результат измерения непосредственно по показанию прибора, шкала которого градуирована в единицах измеряемой величины. При этом образцовая мера как вещественное воспроизведение единицы измерения в самом измерении прямого участия не принимает. Однако при градуировке приборов, работающих по методу непосредственной оценки, используются образцовые меры.

Таким образом, метод непосредственной оценки предполагает лишь косвенное использование образцовых мер, поэтому точность измерения этим методом относительно невелика.

Метод сравнения заключается в том, что в процессе измерения измеряемая величина сравнивается с образцовой мерой либо с той же физической величиной, либо косвенно с мерой другой величины.

Чаще всего используется метод сравнения в равновесном режиме, когда разность между измеряемой величиной и мерой или разность между эффектами, вызываемыми измеряемой величиной, и мерой, сводится к нулю. В этом случае метод сравнения обычно называют нулевым методом. Типичным примером нулевого метода является измерение массы на весах. Примером нулевого метода в электрических измерениях являются равновесные мостовые и компенсационные методы, когда о равновесии напряжения в определенном участке судят по отсутствию тока или цепи. Так как отсутствие тока или напряжения может быть отмечено с большой точностью с помощью весьма чувствительных нулевых приборов, то метод сравнения в равновесном режиме обеспечивает значительно бОльшую точность измерения, чем метод непосредственной оценки.

Метод сравнения в неравновесном режиме сводится к получению результата измерения путем измерения разности между измеряемой величиной и заведомо известной величиной (мерой) методом непосредственной оценки. Если эта разность значительно меньше, чем измеряемая величина, то результат измерения может быть получен с большей точностью, чем точность непосредственного измерения величины.

Так, если разность

а = Х – А

в 10 раз меньше, чем измеряемая величина Х (А - известная величина), то погрешность в измерении а вызовет в 10 раз меньшую погрешность измерения Х . Таким образом, в отношении точности измерения метод сравнения в неравновесном режиме занимает промежуточное положение между методом непосредственной оценки и нулевым методом. Метод сравнения в неравновесном режиме также называют дифференциальным методом.

3.2. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Любой электрический измерительный прибор можно рассматривать как цепочку преобразователей, в которых происходит последовательное преобразование измеряемой величины в показание отсчетного устройства. Поэтому под прибором следует понимать всю совокупность этих преобразователей, независимо от того, объединены они конструктивно в единое целое или выполнены в виде нескольких отдельных блоков.

Структурные схемы современных электрических измерительных приборов весьма разнообразны и иногда являются сложными. Эти структурные схемы можно классифицировать по двум признакам:

1) по роду измеряемой величины (электрическая или неэлектрическая);

2) по используемому методу измерения (рис.1).

Структурные схемы электрических приборов для измерения электрических величин. Простейшей структурной схемой электрического прибора для измерения электрической величины является схема, изображенная на рис.1, а. Этот прибор состоит только из преобразователя измеряемой электрической величины Х э в показание отсчетного устройства измерительного механизма ИМ.

Рис.1. Структурные схемы приборов для измерения электрических величин:

а - только с измерительным механизмом: б - с преобразованием электрической

величины в электрическую; в - по методу сравнения в неравновесном режиме: г - по методу сравнения в равновесном режиме; д - с автоматическим уравновешиванием

Угол поворота измерительного механизма б, являющийся функцией Х э, чаще всего отсчитывается по положению стрелки, укрепленной на оси подвижной части и перемещающейся над шкалой. Шкала измерительного механизма обычно проградуирована непосредственно в единицах измеряемой электрической величины.

Однако в большинстве случаев возможности измерительного механизма не могут удовлетворить всем условиям измерения, например в отношении предела измерения, требуемой мощности, защиты персонала от цепи высокого напряжения и т. д.

В этом случае измеряемая электрическая величина Х э предварительно подвергается преобразованию в преобразователе П ээ (см. рис.1, б) в электрическую величину Y э которая соответствует параметрам измерительного механизма.

К таким преобразователям электрической величины в электрическую относятся: измерительные трансформаторы, шунты, ДН и добавочные резисторы, преобразующие переменный ток в постоянный. Приборы со структурными схемами (см. рис.1, а и б) работают только по методу непосредственной оценки и называются приборами непосредственной оценки.

Структурная схема прибора, работающего по методу сравнения в неравновесном режиме, представлена на рис.1, в. Измеряемая электрическая величина Х э или эффект, ею вызываемый, компенсируется на некотором участке цепи, однородной с Х э величиной Х э.к постоянного значения, получаемой от вспомогательного источника питания U всп через преобразователь, который обычно именуют измерительной цепью ИЦ.

Если величина Х э.к компенсирует измеряемую величину Х э не полностью, то разность ∆Х э = Х э – Х э.к поступает в измерительный прибор непосредственной оценки Г, и отсчет по прибору будет функцией ∆Х э.

Измерительный прибор непосредственной оценки в случаях использования его на выходе приборов сложной структуры будем в дальнейшем называть измерителем.

Если же прибор работает по методу сравнения в равновесном режиме, т. е. по нулевому методу, то его структурную схему можно изобразить согласно рис.1, г. В этом случае величина Х э.к изменяется до тех пор, пока она не уравновесит измеряемую величину Х э , о чем будут свидетельствовать отсутствие тока и показание нулевого указателя НУ.

Если равновесия нет, то разность ∆Х э = Х э – Х э.к будет обнаружена по показанию нулевого указателя. Тогда производят изменение того или иного параметра измерительной цепи до тех пор, пока не наступит равновесие, т. е. равенство Х э = Х э.к .

Отсчетным устройством, градуированным в единицах измеряемой величины, в этих приборах является та часть измерительной цепи, параметр которой регулировался для получения равновесия. В данной схеме уравновешивание производится вручную путем изменения U всп .

В приборе, работающем по схеме, показанной на рис.1, д, уравновешивание производится автоматически. Разность сигналов ∆Х э = Х э - Х э.к, возникающая при отсутствии равновесия, поступает в усилитель Ус, на выходе которого включен реверсивный двигатель РД, механически связанный с движком потенциометра, являющегося частью измерительной цепи. Двигатель перемещает движок потенциометра в таком направлении и до тех пор, пока не наступит равновесие, т. е. равенство Х э = Х э.к . При этом ∆Х , станет равным нулю и реверсивный двигатель остановится.

Одновременно реверсивный двигатель перемещает стрелку по шкале. Таким образом, каждому значению измеряемой величины соответствует определенное положение движка потенциометра и стрелки на шкале. Основными измерительными цепями приборов сравнения являются компенсационные и мостовые цепи.

Рис.2. Структурные схемы электрических приборов для измерения неэлектрических величин:

а - с преобразованием неэлектрической величины в электрическую и с измерительным механизмом: б - с преобразованием неэлектрической величины в электрическую и сравнением в неравновесном режиме: в - с преобразованием неэлектрической величины в электрическую и сравнением в равновесном режиме

Структурные схемы электрических приборов для измерений неэлектрических величин . Эти схемы аналогичны схемам, рассмотренным ранее, и отличаются от них лишь наличием преобразователя для преобразования измеряемой неэлектрической величины в электрическую.

Структурная схема, изображенная на рис.1, б, при измерении неэлектрической величины превращается в схему, представленную на рис.2, а, где измеритель (Г) объединяет преобразователь П ээ и измерительный механизм ИМ. Схема рис.1, в превращается в схему рис.2, б, а схема рис.1, г - в схему рис.2, в.

В этой статье рассмотрена систематизация измерений, более принципиальная для теории и практики электронных измерений. К таковой систематизации можно отнести систематизацию измерений с методологической точки зрения, т. е. зависимо от общих приемов получения результатов измерений (виды либо классы измерений), систематизацию измерений зависимо от использования принципов и средств измерений (способы измерений) и систематизацию измерений зависимо от динамики измеряемых величин.

Виды электронных измерений

Зависимо от общих приемов получения результата измерения делятся на последующие виды: прямые, косвенные и совместные.

К прямым измерениям относятся те, итог которых выходит конкретно из опытнейших данных. Прямое измерение условно можно выразить формулой
Y = Х, где Y - разыскиваемое значение измеряемой величины; X -
значение, конкретно получаемое из опытнейших данных.
К этому виду измерений относятся измерения разных физических величин с помощью устройств, градуированных в установленных единицах. К примеру, измерения силы тока амперметром, температуры - указателем температуры и т. д. К этому виду измерений относятся и измерения, при которых разыскиваемое значение величины определяется конкретным сопоставлением ее с мерой.
Используемые средства и простота (либо сложность) опыта при отнесении измерения к прямому не учитываются.

Косвенным именуется такое измерение, при котором разыскиваемое значение величины находят на основании известной зависимости меж данной величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. При косвенных измерениях числовое значение
измеряемой величины определяется методом вычисления по формуле Y = F
(Xl, Х2 … Хn ), где Y - разыскиваемое значение измеряемой величины; Х1 , Х2, Хn - значения измеренных величин.
В качестве примера косвенных измерений можно указать на измерение мощности в цепях неизменного тока амперметром и вольтметром.

Совместными измерениями именуются такие, при которых
разыскиваемые значения разноименных величин определяются методом решения системы
уравнений, связывающих значения разыскиваемых величин с конкретно измеренными
величинами. В качестве примера совместных измерений
можно привести определение коэффициентов в формуле, связывающей сопротивление
резистора с его температурой: Rt = R20

Способы электронных измерений

Зависимо от совокупы приемов использования принципов и средств измерений все способы делятся на способ конкретной оценки и способы сопоставления.

Суть способа конкретной оценки состоит в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию 1-го (прямые измерения) либо нескольких (косвенные измерения) устройств, заблаговременно проградуированных в единицах измеряемой величины либо в единицах других величин, от которых зависит измеряемая величина. Простым примером способа конкретной оценки может служить измерение какой-нибудь величины одним прибором, шкала которого проградуирована в соответственных единицах.

2-ая большая группа способов электронных измерений объединена под общим заглавием
способов сопоставления . К ним относятся все те способы электронных измерений, при которых измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Таким макаром, отличительной чертой способов сопоставления является конкретное роль мер в процессе измерения.

Способы сопоставления делятся на последующие: нулевой, дифференциальный, замещения и совпадения.

Нулевой способ - это способ сопоставления измеряемой величины с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на индикатор доводится до нуля. Таким макаром, при достижении равновесия наблюдается исчезновение определенного явления, к примеру тока в участке цепи либо напряжения на нем, что может быть зафиксировано с помощью служащих для этой цели устройств
- нуль-индикаторов. Вследствие высочайшей чувствительности нуль-индикаторов, также поэтому, что меры могут быть выполнены с большой точностью, выходит и большая точность измерений. Примером внедрения нулевого способа может быть измерение электронного сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.

При дифференциальном способе , так же как и при нулевом, измеряемая величина сравнивается конкретно либо косвенно с мерой, а о значении измеряемой величины в итоге сопоставления судят по разности сразу производимых этими величинами эффектов и по известной величине, воспроизводимой мерой. Таким макаром, в дифференциальном способе происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом заключается отличие дифференциального способа от нулевого.

Дифференциальный способ соединяет внутри себя часть признаков способа конкретной оценки и часть признаков нулевого способа. Он может дать очень четкий итог измерения, если только измеряемая величина и мера не достаточно отличаются друг от друга. К примеру, если разность этих 2-ух величин равна 1 % и измеряется с погрешностью до 1 %, то тем погрешность измерения разыскиваемой величины миниатюризируется до 0,01%, если не учесть погрешности меры. Примером внедрения дифференциального способа может служить измерение вольтметром разности 2-ух напряжений, из которых одно понятно с большой точностью, а другое является разыскиваемой величиной.

Способ замещения заключается в последовательном измерении разыскиваемой величины прибором и измерении тем же прибором меры, воспроизводящей однородную с измеряемой величину. По результатам 2-ух измерений может быть вычислена разыскиваемая величина. Вследствие того что оба измерения делаются одним и этим же прибором в схожих наружных критериях, а разыскиваемая величина определяется по отношению показаний прибора, в значимой мере миниатюризируется погрешность результата измерения. Потому что погрешность прибора обычно неодинакова в разных точках шкалы, большая точность измерения выходит при схожих показаниях прибора.

Примером внедрения способа замещения может быть измерение сравнимо огромного электронного сопротивления на неизменном токе методом последовательного измерения силы тока, протекающего через контролируемый резистор и примерный. Питание цепи при измерениях должно выполняться от 1-го и такого же источника тока. Сопротивление источника тока и прибора, измеряющего ток, должно быть сильно мало по сопоставлению с изменяемым и примерным сопротивлениями.

Способ совпадений - это таковой способ, при котором разность меж измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадение отметок шкал либо повторяющихся сигналов. Этот способ обширно применяется в практике неэлектрических измерений. Примером может служить измерение длины штангенциркулем с нониусом. В электронных измерениях в качестве примера можно привести измерение частоты вращения тела стробоскопом.

Укажем еще систематизацию измерений по признаку конфигурации во времени измеряемой величины .
Зависимо от того, меняется ли измеряемая величина во времени либо остается в процессе измерения постоянной, различаются статические и динамические измерения.
Статическими именуются измерения неизменных либо установившихся значений. К ним относятся и измерения действующих и амплитудных значений величин, но в установившемся режиме.

Если измеряются секундные значения изменяющихся во времени величин, то измерения именуются
динамическими . Если при динамических измерениях средства измерений позволяют безпрерывно смотреть за значениями измеряемой величины, такие измерения именуются непрерывными. Можно выполнить измерения какой-нибудь величины методом измерений ее значений в некие моменты времени t1 , t2 и т. д. В итоге окажутся известными не все значения измеряемой величины, а только значения в избранные моменты времени. Такие измерения именуются дискретными .

Школа для электрика