Основные этапы измерений

Первым этапом любого измерения является постановка измерительной задачи. Он включает в себя:

· сбор данных об условиях измерения и исследуемой ФВ, т.е. накопление априорной информации об объекте измерения и ее анализ;

· формирование модели объекта и определение измеряемой величины, что является наиболее важным, особенно при решении сложных измерительных задач. Измеряемая величина определяется с помощью принятой модели как ее параметр или характеристика. В простых случаях, т.е. при измерениях невысокой точности, модель объекта в явном виде не выделяется, а пороговое несоответствие пренебрежимо мало;

· постановку измерительной задачи на основе принятой модели объекта измерения;

· выбор конкретных величин, посредством которых будет находиться значение измеряемой величины;

· формулирование уравнения измерения.

Вторым этапом процесса измерения является планирование измерения. В общем случае оно выполняется в следующей последовательности:

· выбор методов измерений непосредственно измеряемых величин и возможных типов СИ;

· априорная оценка погрешности измерения;

· определение требований к метрологическим характеристикам СИ и условиям измерений;

· выбор СИ в соответствии с указанными требованиями;

· выбор параметров измерительной процедуры (числа наблюдений для каждой измеряемой величины, моментов времени и точек выполнения наблюдений);

· подготовка СИ к выполнению экспериментальных операций;

· обеспечение требуемых условий измерений или создание возможности их контроля.

Эти первые два этапа, являющиеся подготовкой к измерениям, имеют принципиальную важность, поскольку определяют конкретное содержание следующих этапов измерения. Подготовка проводится на основе априорной информации. Качество подготовки зависит от того, в какой мере она была использована. Эффективная подготовка является необходимым, но недостаточным условием достижения цели измерения. Ошибки, допущенные при подготовке измерений, с трудом обнаруживаются и корректируются на последующих этапах.

Третий, главный этап измерения – измерительный эксперимент. В узком смысле он является отдельным измерением. В общем случае последовательность действий во время этого этапа следующая:

· взаимодействие средств и объекта измерений;

· преобразование сигнала измерительной информации;

· воспроизведение сигнала заданного размера;

· сравнение сигналов и регистрация результата.

Последний этап измерения – обработка экспериментальных данных. В общем случае она осуществляется в последовательности, которая отражает логику решения измерительной задачи:

· предварительный анализ информации, полученной на предыдущих этапах измерения;

· вычисление и внесение возможных поправок на систематические погрешности;

· формулирование и анализ математической задачи обработки данных;

· построение или уточнение возможных алгоритмов обработки данных, т.е. алгоритмов вычисления результата измерения и показателей его погрешности;

· анализ возможных алгоритмов обработки и выбор одного из них на основании известных свойств алгоритмов, априорных данных и предварительного анализа экспериментальных данных;

· проведение вычислений согласно принятому алгоритму, в итоге которых получают значения измеряемой величины и погрешностей измерений;

· анализ и интерпретация полученных результатов;

· запись результата измерений и показателей погрешности в соответствии с установленной формой представления.

Перечисленные этапы существенно различаются по выполняемым операциям и их трудоемкости.