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按测量结果的获得方式分类

时间:2022-10-19 百科知识 版权反馈
【摘要】:用预先按标准量标定好的仪器对被测量进行测量或用标准量直接与被测量进行比较,从而从仪器的指示机构的读数直接获得被测量之值的一种测量方法,叫做直接测量。零位测量法的典型例子是用电桥测电阻。因此,在实际测量时,要根据具体情况选择合适的测量方法。

1.2.1 按测量结果的获得方式分类

1)直接测量

用预先按标准量标定好的仪器对被测量进行测量或用标准量直接与被测量进行比较,从而从仪器的指示机构的读数直接获得被测量之值的一种测量方法,叫做直接测量。采用这种测量方法,可以使用量具进行测量,也可以用预先按已知标准量定度好的直读式测量仪器或比较式仪器对被测量进行测量。例如,用电流表测量电流、用电桥测量电阻等。这种方式的特点是测出的数据就是被测量本身的值,测量过程简单快速,应用比较广泛。

直接测量法又可分为直接比较测量法、替代测量法、微差测量法、零位测量法和符合测量法等。

(1)直接比较测量法:将被测量直接与已知其值的同类量相比较,从而确定被测量值。例如,用刻度尺测量长度等。

(2)替代测量法:将选定的且已知其值的量替代被测的量,使得在指示装置上有相同的效应,从而确定被测量值。

(3)微差测量法:将被测量与同它的量值只有微小差别的同类已知量相比较并测出这两个量值间的差值,从而确定被测量值。

(4)零位测量法:通过调整一个或几个与被测量有已知平衡关系的量,用平衡的方法确定出被测量的值。零位测量法的典型例子是用电桥测电阻。

(5)符合测量法:是由对某些标记或信号的观察来测定被测量值与作比较用的同类已知量值间微小差值的一种微差测量法。例如,用游标卡尺测量物体的尺寸等。

2)间接测量

间接测量是通过对与被测量有函数关系的其他量的测量而通过计算得到被测量值的测量方法。例如,用伏安法测电阻,通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流,根据欧姆定律,可以算出被测电阻器的电阻值。

该方法需要测量的量较多,测量过程复杂费时,手续繁多,花费时间较长,引起的误差因素也较多;但如果对测量误差进行分析,并选择和确定具体的优化测量方法以及在比较理想的条件下进行测量,测量结果的准确度不一定低,有的甚至有较高的准确度。所以,一般情况下应尽量采用直接测量,只有在下列情况才选择间接测量:

(1)被测量不便于直接读出。

(2)直接测量的条件不具备,如直接测量该量的仪器不够准确或没有直接测量的仪器。

(3)间接测量的结果比直接测量更准确。

3)组合测量

在测量过程中,当测量两个或两个以上相关的未知数时,需要改变测量条件进行多次测量,根据直接测量和间接测量的结果,解联立方程组求出被测量,称为组合测量。例如,测量电阻R的温度系数α和β,根据电阻器在温度t时的电阻值与温度系数的关系式,可先测出不同温度下该电阻器的电阻值Rt1和Rt2,再通过求解下述联立方程组来求α和β:

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组合测量法实质上仍然是一种间接测量法。组合测量法有两个明显的优点:在准确度要求相同的情况下,组合测量需要进行的测量次数较少;系统误差出现的规律变为随机性质,因而可使测量结果的准确度有所提高。组合测量的手续繁多,较花费时间,但容易达到较高的精度,通常在实验室中使用。

测量方法的选择与仪器的选择同等重要,即使在同一种类的测量方法中,仍有很多具体的测量方法。因此,在实际测量时,要根据具体情况选择合适的测量方法。

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