Podstawy metrologii - Metody pomiarowe

1. Zasada pomiaru określa zjawisko fizyczne stanowiące podstawę pomiaru.

2. Metoda pomiarowa określa sposób postępowania przy porównaniu parametrów badanego zjawiska z wzorcem celem wyznaczenia wartości danej wielkości fizycznej.

3. Klasyfikacja metod pomiarowych:

• metody bezpośrednie (takie w wyniku których otrzymuje się bezpośrednio wartość wielkości mierzonej bez potrzeby wykonywania dodatkowych obliczeń opartych na zależnościach funkcyjnych - np. pomiar napięcia woltomierzem)
• metody pośrednie - (takie, w wyniku których otrzymuje się wartości innych wielkości związanych funkcjonalnie z wielkością mierzoną i znając zależność funkcyjną oblicza się wielkość mierzoną - np. pomiar rezystancji)

4. Metoda zerowa polega na sprowadzeniu do zera różnicy między wartością wielkości mierzonej i wzorcem, np. pomiary mostkowe. Wyróżnia się trzy metody zerowe:

• kompensacyjną (wielkość wzorcowa przeciwdziała wielkości mierzonej i kompensuje jej fizyczne działanie na detektor; następuje bezpośrednie porównanie wielkości mierzonej x z wielkością wzorcową w)

          WZÓR: x - w ≤ błąd nieczułości detektora równowagi

• komparacyjna (porównuje się bezpośrednio wielkość mierzoną x ze znaną krotnością k wielkości wzorcowej w, bada się różnicę x - w/k i sprowadza się ją do zera przez regulację wartości współczynnika k)

           WZÓR: (x/k)-w ≤ błąd nieczułości detektora równowagi

• podstawiania(zastępuje się wielkość mierzoną x wielkością wzorcową w, tak, aby w obu przypadkach uzyskać f(x) = f(w); zastępuje się wielkość mierzoną x wielkością wzorcową o zbliżonej wartości jak mierzona) 

5. Tor pomiarowy to ciąg elementów przyrządu pomiarowego lub układu pomiarowego, który tworzy drogę sygnału pomiarowego od wejścia do wyjścia. Składa się z:

• czujnika (przetwarza jedną wielkość fizyczną na inną wielkość, która jest łatwiejsza do pomiaru)
• przetwornika pomiarowego (przetwarza jedną wielkość fizyczną na inną wielkość z określoną dokładnością)
• przetwornika AC (przetwarza sygnał analogowy na cyfrowy)
• urządzenia wizualizującego

6. Przyrząd pomiarowy to narzędzie pomiarowe, które pokazuje jawnie wynik pomiaru. Wyróżniamy przyrządy analogowe i cyfrowe.

7. Parametry charakteryzujące właściwości przyrządów pomiarowych:

• nazwa
• zakres pomiarowy
• niepewność przyrządu
• błędy dodatkowe przyrządu
• parametry określające właściwości dynamiczne przyrządu
• rezystancja wejściowa przyrządu
• charakterystyka statyczna przyrządu