ується оцінкою ступеня досягнення мети, тобто визначенням ступеня наближення знайденого значення до істинного значення величини.
За способом отримання числового значення вимірюваної величини вимірювання ділять на прямі, непрямі, сукупні і спільні.
Прямим вимірюванням називається вимір, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо з даних експерименту. Наприклад, вимірювання довжини лінійкою, сили струму і напруги амперметром і вольтметром відповідно.
Непрямими вимірами називають такі виміри, в яких досліджувана величина не вимірюється безпосередньо, а її значення обчислюється за певної математичної залежності, що зв'язує її з іншими величинами, значення яких отримують прямим виміром. Наприклад, визначення кількості тепла на резистори за результатами прямих вимірювань величин:.
Сукупними вимірами називають вимірювання декількох однойменних величин, вироблені одночасно, при яких шукані значення величини знаходять рішенням системи рівнянь, одержуваних при прямих вимірах різних сполучень цих величин.
Спільними вимірами називають вироблені одночасно вимірювання двох або кількох які однойменних величин для знаходження залежності між ними.
Методи прямих вимірювань можна розділити на дві групи: методи безпосередньої оцінки і методи порівняння з мірою.
Метод безпосередньої оцінки - метод вимірювань, при якому значення фізичної величини визначають безпосередньо по відліковим пристрою приладу прямої дії.
Метод порівняння з мірою - метод вимірювань, при якому вимірювану величину порівнюють з величиною, відтворюється мірою. Наприклад, вимірювання напруги постійного струму шляхом порівняння з ЕРСнормального елемента.
Є кілька різновидів методу порівняння з мірою. До них відносяться:
a) диференційний метод порівняння з заходом, при якому на вимірювальний прилад діє різниця між вимірюваної і відомої величиною, що відтворюється мірою;
b) нульовий метод - метод порівняння з заходом, в якому результуючий ефект впливу на прилад порівняння доводять до нуля;
c) заміщення - метод порівняння з мірою, в якому вимірювану величину заміщують величиною, що відтворюється мірою.
Ток і напруга є найбільш поширеними електричними величинами, що характеризують режим електричного кола. Вимірювачі струму і напруги незалежно від їх призначення повинні при включенні не порушувати режиму роботи кола вимірюваного об'єкта, забезпечувати малу похибку вимірювань, високу чутливість і високу надійність.
Вимірювання напруги та струму виконують методами безпосередньої оцінки і порівняння. Якщо необхідна точність вимірювання може бути забезпечена амперметрами і вольтметрами електромеханічної групи, то слід віддати перевагу метод безпосереднього відліку. Якщо необхідно вимірювати з вищою точністю, слід використовувати прилади, дія яких заснована на методах порівняння.
При використанні методу безпосередньої оцінки амперметр підключають послідовно, а вольтметр - паралельно досліджуваного ділянки кола. Включення амперметра і вольтметра в досліджувану ланцюг змінює вимірювану величину. Це викликано тим, що опір амперметра не дорівнює нулю, а вольтметра - не дорівнює нескінченності. Схема підключення амперметра при безпосередній оцінці показана на рис. 1, де - джерело ЕРС з внутрішнім опором, - опір навантаження. br/>В
Рис.1. Схема підключення амперметра при безпосередній оцінці
Нехай потрібно виміряти струм в ланцюзі, що володіє опором навантаження. Дійсне (істинне) значення струму в цій ланцюга буде:
В
Після включення амперметра, що має внутрішній опір, струм в ланцюга зміниться і стане рівним
В
і амперметр покаже саме це значення струму.
Похибка вимірювання в цьому випадку буде обумовлена ​​внутрішнім опором амперметра (часто її називають похибкою погодження) і дорівнює:
В
Як видно з наведеної формули, похибка вимірювання буде тим менше, чим менше. Цим і пояснюється прагнення мати амперметр з можливо меншим внутрішнім опором.
Після включення вольтметра (при безпосередній оцінці), що має внутрішній опір (рис. 2), напруга на затискачах дорівнюватиме:
В В
Рис. 2. Схема підключення вольтметра при безпосередній оцінці
Якщо врахувати, що напруга на навантажувальними опорі до підключення вольтметра було
,
то похибка вимірювання буде дорівнює
В
Похибка тим менше, чим більше опір. Цим пояснюється прагнення мати вольтметр з можливо великим внутрішнім опором.
На рис. 3 показана схема нульового методу вимірювання напруги.
В
Рис. 3. Схема нульового методу вимірювання напруги
У цій схемі вольтметр служить для вимірювання різницевого напруги між вимірюваним і відомим компенсаційним напругою, тобто виконує функції приладу порівняння. Вольтметр використовується для реєстрації напруги. Після вр...
