วิธีการวัดปริมาณทางกายภาพพื้นฐาน การวัดปริมาณทางกายภาพ: วิธีการวัดพื้นฐาน

การวัดปริมาณทางกายภาพ- ชุดการดำเนินการสำหรับการใช้วิธีการทางเทคนิคที่เก็บหน่วยปริมาณทางกายภาพเพื่อให้แน่ใจว่าพบความสัมพันธ์ (โดยชัดแจ้งหรือโดยปริยาย) ของปริมาณที่วัดได้กับหน่วยของมันและได้รับมูลค่าของปริมาณนี้

ในกรณีที่ง่ายที่สุด ให้ใช้ไม้บรรทัดที่มีการแบ่งส่วนกับส่วนใดๆ โดยพื้นฐานแล้วเปรียบเทียบขนาดของมันกับหน่วยที่ไม้บรรทัดเก็บไว้ และเมื่ออ่านค่าแล้ว จะได้ค่าของค่า (ความยาว ความสูง ความหนา และพารามิเตอร์อื่นๆ ของ ส่วนหนึ่ง). เมื่อใช้อุปกรณ์วัด ขนาดของปริมาณที่แปลงเป็นการเคลื่อนที่ของตัวชี้จะถูกเปรียบเทียบกับหน่วยที่จัดเก็บตามขนาดของอุปกรณ์นี้ และทำการนับ

คำจำกัดความของแนวคิดเรื่อง "การวัด" เป็นไปตามสมการการวัดทั่วไป ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงระบบแนวคิดทางมาตรวิทยา โดยคำนึงถึงด้านเทคนิค (ชุดการดำเนินงาน) เปิดเผยสาระสำคัญทางมาตรวิทยาของการวัด (เปรียบเทียบกับหน่วย) และแสดงแง่มุมทางญาณวิทยา (การรับมูลค่าของปริมาณ)

ประเภทของการวัด

พื้นที่การวัด- ชุดการวัดลักษณะปริมาณทางกายภาพของสาขาวิทยาศาสตร์หรือเทคโนโลยีใด ๆ และจำแนกตามความจำเพาะ หมายเหตุ - มีพื้นที่การวัดจำนวนหนึ่ง: เชิงกล แม่เหล็ก เสียง การวัดรังสีไอออไนซ์ ฯลฯ

ประเภทของการวัด- ส่วนหนึ่งของพื้นที่การวัดซึ่งมีลักษณะเป็นของตัวเองและมีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันของค่าที่วัดได้ ตัวอย่าง - ในด้านการวัดทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก สามารถแยกแยะการวัดประเภทต่อไปนี้: การวัดความต้านทานไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ฯลฯ

การวัดมีหลายประเภท

ตามลักษณะของการขึ้นอยู่กับค่าที่วัดได้ตรงเวลาการวัดจะแบ่งออกเป็น:

การวัดแบบคงที่

การวัดแบบไดนามิก

ตามวิธีการรับผลการวัดแบ่งออกเป็น:

ทางอ้อม;

สะสม;

ข้อต่อ

ตามเงื่อนไขที่กำหนดความแม่นยำของผลลัพธ์ การวัดจะแบ่งออกเป็น:

การวัดทางมาตรวิทยา

การวัดการควบคุมและทวนสอบ

การวัดทางเทคนิค

ตามวิธีการแสดงผลลัพธ์มีความโดดเด่น:

การวัดสัมบูรณ์

การวัดสัมพัทธ์

ตามลักษณะของเครื่องมือวัดมีความโดดเด่น:

การวัดที่มีความแม่นยำเท่ากัน

การวัดไม่เท่ากัน

ตามจำนวนการวัดในชุดการวัด:

การวัดเดี่ยว

การวัดหลายครั้ง

การวัดจะแตกต่างกันโดยวิธีการรับข้อมูล โดยลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดได้ในระหว่างกระบวนการวัด โดยปริมาณของข้อมูลการวัดที่สัมพันธ์กับหน่วยพื้นฐาน

ขึ้นอยู่กับวิธีการรับข้อมูล การวัดจะแบ่งออกเป็นทางตรง ทางอ้อม สะสม และร่วม

การวัดโดยตรงคือการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพกับการวัดโดยตรง ตัวอย่างเช่น เมื่อกำหนดความยาวของวัตถุด้วยไม้บรรทัด ค่าที่ต้องการ (การแสดงออกเชิงปริมาณของค่าความยาว) จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับการวัด เช่น ไม้บรรทัด

การวัดทางอ้อมแตกต่างจากการวัดโดยตรงตรงที่ค่าที่ต้องการของปริมาณนั้นถูกสร้างขึ้นโดยอิงจากผลลัพธ์ของการวัดโดยตรงของปริมาณดังกล่าวซึ่งสัมพันธ์กับความสัมพันธ์เฉพาะที่ต้องการ ดังนั้นหากคุณวัดกระแสด้วยแอมมิเตอร์และแรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์จากนั้นจากความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันที่ทราบของทั้งสามปริมาณคุณสามารถคำนวณกำลังของวงจรไฟฟ้าได้

การวัดสะสมเกี่ยวข้องกับการแก้ระบบสมการที่รวบรวมจากผลลัพธ์ของการวัดปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันหลายค่าพร้อมกัน การแก้ระบบสมการทำให้สามารถคำนวณค่าที่ต้องการได้

การวัดข้อต่อคือการวัดปริมาณทางกายภาพที่ไม่เหมือนกันตั้งแต่ 2 ปริมาณขึ้นไปเพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างกัน

การวัดแบบสะสมและข้อต่อมักใช้ในการวัดพารามิเตอร์และคุณลักษณะต่างๆ ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า

ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงค่าที่วัดได้ในระหว่างกระบวนการวัด จะมีการวัดทางสถิติ ไดนามิก และแบบคงที่

การวัดทางสถิติเกี่ยวข้องกับการกำหนดลักษณะของกระบวนการสุ่ม สัญญาณเสียง ระดับเสียง ฯลฯ การวัดแบบคงที่เกิดขึ้นเมื่อค่าที่วัดได้คงที่ในทางปฏิบัติ

การวัดแบบไดนามิกเกี่ยวข้องกับปริมาณที่มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในระหว่างกระบวนการวัด การวัดแบบคงที่และไดนามิกในรูปแบบที่เหมาะสมนั้นหาได้ยากในทางปฏิบัติ

ขึ้นอยู่กับปริมาณข้อมูลการวัด จะแยกแยะระหว่างการวัดเดี่ยวและการวัดหลายครั้ง

การวัดเดี่ยวคือการวัดหนึ่งครั้งในหนึ่งปริมาณ กล่าวคือ จำนวนการวัดเท่ากับจำนวนปริมาณที่วัดได้ การใช้งานการวัดประเภทนี้ในทางปฏิบัติมักเกี่ยวข้องกับข้อผิดพลาดขนาดใหญ่เสมอ ดังนั้นควรทำการวัดครั้งเดียวอย่างน้อยสามครั้ง และผลลัพธ์สุดท้ายควรหาเป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิต

การวัดหลายครั้งมีลักษณะเฉพาะคือจำนวนการวัดที่มากเกินไปในจำนวนปริมาณที่วัดได้ ข้อดีของการวัดหลายครั้งคือการลดอิทธิพลของปัจจัยสุ่มที่มีต่อข้อผิดพลาดในการวัดลงอย่างมาก การวัดขนาดมาตรวิทยา

หลอดเลือดดำทางกายภาพ หน่วยของปริมาณทางกายภาพ

การพัฒนาและการเผยแพร่วิธีการและวิธีการมาตรวิทยาอย่างกว้างขวางนำไปสู่การสร้างระบบหน่วยวัดทั้งหมดขององค์กรของรัฐและระหว่างประเทศ ในช่วงเวลาปัจจุบันของโลกาภิวัตน์ทั่วไป บทบาทของมาตรวิทยาและความซับซ้อนของงานกำลังเพิ่มขึ้นอย่างมาก คุณลักษณะเชิงคุณภาพแต่ละอย่างของวัตถุทางกายภาพเรียกว่าปริมาณทางกายภาพ (ความยาว มวล ความเร็ว) ปริมาณทางกายภาพมีขนาดที่แน่นอนซึ่งแสดงผ่านหน่วยการวัด ในบรรดาปริมาณทางกายภาพนั้น จะมีความแตกต่างระหว่างปริมาณพื้นฐานและปริมาณที่ถูกเปลี่ยนจากปริมาณพื้นฐาน ปริมาณทางกายภาพทั้งสองนี้ประกอบกันเป็นระบบหน่วย ในแต่ละช่วงเวลามีระบบหน่วยวัดที่แตกต่างกัน ระบบ ISS – เมตร กิโลกรัม วินาที ระบบ GHS ประกอบด้วย เซนติเมตร กรัม วินาที ฯลฯ ระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศ (SI) ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของระบบเหล่านี้ ซึ่งถูกนำมาใช้ในการประชุมนานาชาติเรื่องน้ำหนักและการวัด XI ในปี 1960 เพื่อแนะนำความสม่ำเสมอในหน่วยการวัดทั่วโลก

SI มีหน่วยพื้นฐานเจ็ดหน่วย ซึ่งสามารถวัดพารามิเตอร์ทางกล ไฟฟ้า แม่เหล็ก เสียง แสง และเคมีทั้งหมด รวมถึงคุณลักษณะของรังสีไอออไนซ์ได้ หน่วย SI หลักคือ:

เมตร (ม.) – เพื่อวัดความยาว

กิโลกรัม (กก.) – เพื่อวัดมวล

วินาที – เพื่อวัดเวลา

แอมแปร์ (A) – เพื่อวัดความแรงของกระแสไฟฟ้า

เคลวิน (K) – สำหรับการวัดอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์

โมล (โมล) – เพื่อวัดปริมาณของสาร

แคนเดลา (cd) – เพื่อวัดความเข้มของแสง

SI ได้นำคำจำกัดความใหม่ของหน่วยความยาว - เมตรมาใช้ ก่อนที่จะมีการนำ SI มาใช้ การวัดเส้นที่ทำจากโลหะผสมแพลตตินัม-อิริเดียมและมีรูปทรง X ในหน้าตัดถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานมาตรวัดระดับสากลและระดับประเทศ กำหนดมาตรที่อุณหภูมิ 20 o C ระหว่างแกนของจังหวะกลางทั้งสองของการวัดด้วยความแม่นยำ ±0.1 µm

ในระบบหน่วยใหม่ 1 เมตรจะแสดงเป็นความยาวคลื่นแสงของอะตอมคริปทอน กล่าวคือ มีความเกี่ยวข้องกับค่าธรรมชาติ ตอนนี้หนึ่งเมตรมีความยาวเท่ากับ 1,650,763.73 ความยาวคลื่นในสุญญากาศของการแผ่รังสีซึ่งสอดคล้องกับเส้นสีส้มของสเปกตรัมคริปทอน-86 ด้วยมาตรฐานใหม่ ขณะนี้ความยาว 1 ม. ได้รับการทำซ้ำโดยมีข้อผิดพลาด 0.002 ไมครอน ซึ่งน้อยกว่าข้อผิดพลาดของมาตรฐานมิเตอร์ประดิษฐ์แบบเก่าถึง 50 เท่า

วิธีการวัด– เทคนิคหรือชุดเทคนิคในการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพที่วัดได้กับหน่วยของปริมาณดังกล่าวตามหลักการวัดที่นำไปใช้

วิธีการวัดมักจะถูกกำหนดโดยการออกแบบเครื่องมือวัด มีวิธีการวัดหลักๆ หลายวิธี: การประเมินโดยตรง การเปรียบเทียบกับการวัด ส่วนต่างหรือผลต่าง ศูนย์ การสัมผัส และไม่สัมผัส

เครื่องมือวัดและวิธีการใช้งานร่วมกันทำให้เกิดวิธีการวัด ตามวิธีการรับค่าของปริมาณที่วัดได้มีวิธีการวัดหลักสองวิธี: วิธีการประเมินโดยตรงและวิธีการเปรียบเทียบกับการวัด

วิธีการประเมินโดยตรง– วิธีการวัดซึ่งหาค่าของปริมาณโดยตรงจากอุปกรณ์อ่านของอุปกรณ์วัดที่ออกฤทธิ์โดยตรง

เช่น การวัดความยาวด้วยไม้บรรทัด ขนาดของชิ้นส่วนด้วยไมโครมิเตอร์ คาลิเปอร์ เราก็ได้ค่าขนาด

รูปที่ 7.1– แผนผังการวัดโดยเปรียบเทียบกับการวัด

วิธีการเปรียบเทียบกับการวัด– วิธีการวัดโดยเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่าที่สร้างใหม่โดยการวัด เช่น การวัดส่วนสูง ลรายละเอียด 1 (รูปที่ 7.1) มินิมิเตอร์ 2 แก้ไขในชั้นวาง เข็มมินิมิเตอร์ถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ตามรูปแบบบางอย่าง (ชุดบล็อกเกจ 3), มีความสูง ยังไม่มีข้อความเท่ากับความสูงที่ระบุ ลส่วนที่วัดได้ จากนั้นพวกเขาก็เริ่มวัดปริมาณชิ้นส่วนต่างๆ เกี่ยวกับความแม่นยำของมิติ ลตัดสินโดยการเบี่ยงเบน ±∆ ของเข็มมินิมิเตอร์ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งศูนย์

ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างการอ่านค่าของอุปกรณ์และปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ การวัดจะแบ่งออกเป็นทางตรงและทางอ้อม ค่าสัมบูรณ์และค่าสัมพัทธ์

ที่ โดยตรงในการวัด ค่าที่ต้องการของปริมาณจะพบได้โดยตรงในกระบวนการวัด เช่น การวัดมุมด้วยไม้โปรแทรกเตอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางด้วยคาลิปเปอร์ มวลด้วยสเกลหน้าปัด

ที่ ทางอ้อมเมื่อทำการวัด ค่าของปริมาณจะถูกกำหนดตามความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณนี้กับปริมาณที่ต้องตรวจวัดโดยตรง เช่น การหาเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของเกลียวโดยใช้ลวดสามเส้นบนเกจวัดความยาวแนวตั้ง มุมโดยใช้ไม้บรรทัดไซน์ ฯลฯ

เมื่อวัดปริมาณเชิงเส้น ไม่ว่าจะพิจารณาวิธีการใดก็ตาม จะมีความแตกต่างระหว่างวิธีการวัดแบบสัมผัสและไม่สัมผัส

วิธีการติดต่อดำเนินการโดยการสัมผัสระหว่างพื้นผิวการวัดของเครื่องมือหรืออุปกรณ์กับชิ้นส่วนที่กำลังทดสอบ ข้อเสียคือต้องใช้ความพยายามในการวัดซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดเพิ่มเติม (เช่นการวัดด้วยคาลิปเปอร์, ไมโครมิเตอร์, เครื่องมือกลแบบคันโยก)

วิธีการแบบไม่สัมผัสไม่มีข้อเสียด้านการสัมผัส เนื่องจากในระหว่างกระบวนการวัดจะไม่มีการสัมผัสระหว่างอุปกรณ์ทดสอบและผลิตภัณฑ์ เป็นการทดสอบโดยใช้โปรเจ็กเตอร์ กล้องจุลทรรศน์ และอุปกรณ์เกี่ยวกับลม

การวัดพื้นผิวของชิ้นส่วนด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน (เกลียว การเชื่อมต่อร่องฟันเฟือง) สามารถทำได้โดยวิธีทีละองค์ประกอบหรือวิธีการที่ซับซ้อน

โดยวิธีแบบองค์ประกอบต่อองค์ประกอบตัวอย่างเช่น ตรวจสอบเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลางโดยใช้วิธีสามสาย ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้วยไมโครมิเตอร์ และตรวจสอบมุมโปรไฟล์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อเนกประสงค์

โดยใช้วิธีการแบบครบวงจรใช้เมื่อตรวจสอบเกลียวโดยใช้ปลั๊กและวงแหวนเกลียวเพื่อดูความสามารถในการขันเกลียว ในเวลาเดียวกันก็ตรวจสอบระยะพิทช์ มุมโปรไฟล์ และเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของเกลียว

เครื่องมือวัด (เครื่องมือ) ถูกจัดประเภทตามวัตถุประสงค์ การออกแบบ และลักษณะการทำงาน และคุณสมบัติการผลิตทางเทคโนโลยี ที่โรงงาน โรงปฏิบัติงานเฉพาะทาง และพื้นที่จะผลิตกลุ่มเครื่องมือวัดดังต่อไปนี้

1. เครื่องมือทางแสง:

ก) เครื่องมือสำหรับการวัดความยาวและมุม - เกจวัดความยาว, โพรฟิโลมิเตอร์, สเฟียโรมิเตอร์, กล้องจุลทรรศน์สำหรับวัดแบบเครื่องมือและแบบสากล, เครื่องวัดเชิงเส้น, หัวแบ่งแสง, โกนิโอมิเตอร์

เครื่องวัดการหักเหของแสง, หลอดออโตคอลลิเมชั่น, เครื่องวัดสายสวน ฯลฯ

b) กล้องจุลทรรศน์ (กล้องสองตา การรบกวน ชีววิทยา ฯลฯ );

c) เครื่องมือสังเกตการณ์ - กล้องส่องทางไกลแบบกาลิเลโอและปริซึม หลอดสเตอริโอ กล้องปริทรรศน์

d) เครื่องมือ geodetic - ระดับ, กล้องสำรวจ, เครื่องค้นหาระยะแสง

e) เครื่องมือสเปกตรัมปริซึมและการเลี้ยวเบน - ไมโครโฟโตมิเตอร์, อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์, สเปกโตรโปรเจ็กเตอร์

2. เครื่องมือวัดแสงแบบคาน: ออพติมิเตอร์, ออปติมิเตอร์แบบพิเศษ ฯลฯ

3. อุปกรณ์กลไกคันโยก:

ก) คันโยกเอง (มินิมิเตอร์ ฯลฯ );

b) เกียร์ (ตัวบ่งชี้ประเภทหน้าปัด ฯลฯ );

c) คันโยกฟัน (ไมโครเมตร ฯลฯ );

d) คันโยกสกรู (ตัวบ่งชี้ - ไมโครมิเตอร์);

e) พร้อมระบบส่งกำลังแบบสปริง (ไมโครเกเตอร์ ฯลฯ)

4. เครื่องมือเกี่ยวกับลมพร้อมเกจวัดความดันและโรตามิเตอร์

5. อุปกรณ์เครื่องกล:

ก) เส้นที่ติดตั้งเวอร์เนียร์ (เครื่องมือเวอร์เนียและไม้โปรแทรกเตอร์สากล)

b) ไมโครเมตริก ขึ้นอยู่กับการใช้สกรูไดรฟ์ (ไมโครมิเตอร์ เกจวัดรูไมโครเมตริก เกจวัดความลึก ฯลฯ)

6. อุปกรณ์ไฟฟ้า (อุปนัย, ตัวเก็บประจุ, โฟโตอิเล็กทริค ฯลฯ )

7. อุปกรณ์อัตโนมัติ: เครื่องควบคุมและคัดแยกควบคุม อุปกรณ์ควบคุมแบบแอคทีฟ ฯลฯ

ประเภทของเครื่องมือวัดเป็นชุดเครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณทางกายภาพประเภทที่กำหนด

ประเภทของเครื่องมือวัดอาจมีหลายประเภท ตัวอย่างเช่น แอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ (โดยทั่วไป) เป็นเครื่องมือประเภทหนึ่งสำหรับวัดกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า ตามลำดับ

อุปกรณ์การอ่านอุปกรณ์บ่งชี้อาจมีมาตราส่วนและตัวชี้ ตัวชี้มีลักษณะเป็นลูกศร ลำแสง เป็นต้น ปัจจุบันมีการใช้เครื่องอ่านแบบมีจอดิจิตอลกันอย่างแพร่หลาย มาตราส่วนเป็นกลุ่มของเครื่องหมายและบางส่วนมีหมายเลขอ้างอิงหรือสัญลักษณ์อื่นที่สอดคล้องกับค่าจำนวนหนึ่งที่ต่อเนื่องกันของปริมาณ เรียกว่าช่องว่างระหว่างเครื่องหมายมาตราส่วนสองอันที่อยู่ติดกัน การแบ่งขนาด

ช่วงการแบ่งสเกล– ระยะห่างระหว่างเครื่องหมายมาตราส่วนสองอันที่อยู่ติดกัน เครื่องมือวัดส่วนใหญ่มีช่วงการแบ่ง 1 ถึง 2.5 มม.

รูปที่ 7.2– ช่วงสเกล

ราคาแบ่งสเกล– ความแตกต่างในค่าของปริมาณที่สอดคล้องกับเครื่องหมายมาตราส่วนสองอันที่อยู่ติดกัน ตัวอย่างเช่น (ดูรูป) ตัวบ่งชี้มีค่าหาร 0.002 มม.

อักษรย่อและ ค่าสเกลสุดท้าย (ขีดจำกัดการวัด)– ค่าที่เล็กที่สุดและใหญ่ที่สุดของปริมาณที่วัดได้ซึ่งระบุบนสเกลตามลำดับโดยระบุลักษณะของความสามารถของสเกลของเครื่องมือวัดและกำหนดช่วงของการอ่าน

1.5 ข้อผิดพลาดในการวัดและแหล่งที่มา

เมื่อวิเคราะห์การวัดค่าจริงของปริมาณทางกายภาพจะถูกเปรียบเทียบกับผลการวัด ค่าเบี่ยงเบน ∆ ของผลการวัด เอ็กซ์จากคุณค่าที่แท้จริง ถามเรียกว่าปริมาณที่วัดได้ ข้อผิดพลาดในการวัด:

∆=X-ถาม

ข้อผิดพลาดในการวัดมักจะถูกจำแนกตามสาเหตุของการเกิดขึ้นและประเภทของข้อผิดพลาด ข้อผิดพลาดในการวัดต่อไปนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสาเหตุของการเกิดขึ้น

ข้อผิดพลาดของวิธีการ– นี่เป็นองค์ประกอบของข้อผิดพลาดในการวัด ซึ่งเป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์ของวิธีการวัด ข้อผิดพลาดทั้งหมดของวิธีการวัดจะพิจารณาจากผลรวมของข้อผิดพลาดของส่วนประกอบแต่ละชิ้น (การอ่านค่าเครื่องมือ บล็อกเกจ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ฯลฯ)

ข้อผิดพลาดในการอ่าน– องค์ประกอบของข้อผิดพลาดในการวัด ซึ่งเป็นผลมาจากการอ่านค่าเครื่องมือวัดที่แม่นยำไม่เพียงพอ และขึ้นอยู่กับความสามารถส่วนบุคคลของผู้สังเกต

ข้อผิดพลาดของเครื่องมือ– องค์ประกอบของความคลาดเคลื่อนในการวัด ขึ้นอยู่กับความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัดที่ใช้ มีข้อผิดพลาดหลักและข้อผิดพลาดเพิ่มเติมของเครื่องมือวัด ด้านหลัง ข้อผิดพลาดหลักรับข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัดที่ใช้งานภายใต้สภาวะปกติ ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมประกอบด้วยข้อผิดพลาดเพิ่มเติมของทรานสดิวเซอร์การวัดและการวัดที่เกิดจากการเบี่ยงเบนจากสภาวะปกติ

หากอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ที่จะทดสอบแตกต่างจากอุณหภูมิที่ทำการควบคุม จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดอันเป็นผลมาจากการขยายตัวทางความร้อน เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดขึ้น การวัดทั้งหมดจะต้องดำเนินการที่อุณหภูมิปกติ (+20°C)

การติดตั้งชิ้นส่วนไม่ถูกต้องอยู่ภายใต้การควบคุมและ ข้อผิดพลาดในการติดตั้งอุปกรณ์ยังส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อทำการวัด จะต้องติดตั้งคาลิปเปอร์ในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวที่จะวัด อย่างไรก็ตาม อาจมีการบิดเบือนในระหว่างกระบวนการวัด ซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัด

สำหรับข้อผิดพลาดที่ระบุไว้ เราสามารถเพิ่มข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นเมื่อนักแสดงคำนวณขนาดเนื่องจากข้อมูลส่วนตัวของเขา ข้อผิดพลาดจากการสัมผัสที่ไม่ดีระหว่างพื้นผิวการวัดและผลิตภัณฑ์

ข้อผิดพลาดในการวัดทั้งหมดจะแบ่งตามประเภทเป็นระบบ สุ่ม และรวม

ภายใต้ อย่างเป็นระบบเข้าใจข้อผิดพลาดที่คงที่หรือแปรผันตามธรรมชาติด้วยการวัดซ้ำในปริมาณที่เท่ากัน สุ่มข้อผิดพลาด - ส่วนประกอบของข้อผิดพลาดในการวัดที่เปลี่ยนแปลงแบบสุ่มระหว่างการวัดซ้ำในปริมาณเดียวกัน ถึง หยาบคายซึ่งรวมถึงข้อผิดพลาดแบบสุ่มที่เกินกว่าข้อผิดพลาดที่คาดไว้อย่างมากภายใต้สภาวะการวัดที่กำหนด (เช่น การอ่านค่ามาตราส่วนที่ไม่ถูกต้อง การกระแทก และการกระแทกของอุปกรณ์)

การสอบเทียบคือการสร้างลักษณะทางมาตรวิทยาของอุปกรณ์วัดที่ไม่อยู่ภายใต้การควบคุมดูแลทางมาตรวิทยาของรัฐ การสอบเทียบดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการสอบเทียบ

เกณฑ์ความไว (ตอบสนอง) คือค่าอินพุตที่เพิ่มขึ้นน้อยที่สุด ซึ่งทำให้ค่าเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด

ข้อผิดพลาดเบื้องต้นเป็นองค์ประกอบของข้อผิดพลาดซึ่งในการวิเคราะห์ที่กำหนดไม่จำเป็นต้องแบ่งออกเป็นองค์ประกอบเพิ่มเติม ไม่มีวิธีการสากลในการระบุข้อผิดพลาดที่เป็นระบบ ดังนั้นจึงมีการใช้วิธีการต่างๆ เพื่อลดหรือกำจัดสิ่งเหล่านี้ ข้อผิดพลาดโดยรวมในผลการวัดจะถูกแยกออกโดยใช้เกณฑ์ของผลลัพธ์ที่ผิดปกติ ซึ่งฉันใช้ช่วงเวลาที่สัมพันธ์กับจุดศูนย์กลางของการแจกแจงเป็นเศษส่วนของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน โดยปกติ หากค่าการวัดมากกว่า 3 σ ค่าเบี่ยงเบนดังกล่าวจะถูกจัดประเภทว่ามีความผิดปกติ

เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดมีความสม่ำเสมอทางมาตรวิทยา การรับรองทางมาตรวิทยาของอุปกรณ์การวัดจะดำเนินการในห้องปฏิบัติการการวัด

การยืนยัน– การสร้างความเหมาะสมของเครื่องมือวัดสำหรับการใช้งานโดยยึดตามคุณลักษณะทางมาตรวิทยาที่กำหนดโดยการทดลองและการควบคุมตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้

ลักษณะทางมาตรวิทยาหลักของเครื่องมือวัดซึ่งกำหนดระหว่างการตรวจสอบคือข้อผิดพลาด ตามกฎแล้ว จะพบได้บนพื้นฐานของการเปรียบเทียบเครื่องมือวัดที่ได้รับการตรวจสอบกับเครื่องมือวัดอ้างอิงหรือมาตรฐาน เช่น กับเครื่องมือที่แม่นยำยิ่งขึ้นที่มีไว้สำหรับการตรวจสอบ

มีการตรวจสอบ: รัฐและแผนก, เป็นระยะและเป็นอิสระ, วิสามัญและการตรวจสอบ, ซับซ้อน, องค์ประกอบต่อองค์ประกอบ ฯลฯ การตรวจสอบจะดำเนินการโดยบริการทางมาตรวิทยาซึ่งได้รับสิทธิ์ในการทำเช่นนี้ในลักษณะที่กำหนด การตรวจสอบดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษซึ่งมีใบรับรองในการดำเนินการ

ผลลัพธ์ของการตรวจสอบเครื่องมือวัดที่ได้รับการยอมรับว่าเหมาะสมกับการใช้งานนั้นจะถูกทำให้เป็นทางการโดยการออกใบรับรองการตรวจสอบ การใช้เครื่องหมายยืนยัน ฯลฯ เครื่องมือวัดทั้งหมดที่ใช้ในเศรษฐกิจของประเทศจะต้องได้รับการตรวจสอบ

ในสถานประกอบการ วิธีการหลักในการรักษาการวัดความยาวคือการวัดขั้นสุดท้าย เครื่องมือวัดของร้านค้าทั้งหมดจะต้องได้รับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการควบคุมและตรวจวัดโดยใช้เครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่าง

การวัด- นี่คือการค้นหาค่าของปริมาณทางกายภาพโดยการทดลองโดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ การวัดแบ่งตาม: ♦ วิธีการรับข้อมูล; ♦ ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงในปริมาณระหว่างการวัด ♦จำนวนข้อมูลการวัด; ♦ สัมพันธ์กับหน่วยวัดพื้นฐาน ขึ้นอยู่กับวิธีการรับข้อมูล การวัดจะแบ่งออกเป็นทางตรง ทางอ้อม สะสม และร่วม โดย ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงในปริมาณที่วัดได้ในระหว่างกระบวนการวัดแยกแยะการวัดทางสถิติ ไดนามิก และแบบคงที่

โดย จำนวนข้อมูลการวัดแยกความแตกต่างระหว่างการวัดเดี่ยวและการวัดหลายครั้ง สัมพันธ์กับหน่วยวัดพื้นฐานแยกความแตกต่างระหว่างการวัดสัมบูรณ์และการวัดสัมพัทธ์

หลักการวัด -ปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือผลกระทบพื้นฐานในการวัด (เช่น การใช้ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ในการวัดความเร็ว - เกิดขึ้นในกระบวนการคลื่นใดๆ ของการแพร่กระจายพลังงาน การใช้แรงโน้มถ่วงเมื่อเปลี่ยนมวลโดยการชั่งน้ำหนัก)

วิธีการวัด -เป็นเทคนิคหรือชุดเทคนิคในการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพที่วัดได้กับหน่วยวัดตามหลักการวัดที่นำไปใช้ (โดยปกติวิธีการวัดจะกำหนดโดยการออกแบบเครื่องมือวัด)

วิธีการวัดมีความโดดเด่นดังต่อไปนี้: วิธีการประเมินการวัดโดยตรง (ค่าของปริมาณจะถูกกำหนดโดยตรงจากเครื่องมือวัดที่ระบุ); .♦ วิธีการเปรียบเทียบกับการวัด (ปริมาณที่วัดได้จะถูกเปรียบเทียบกับปริมาณที่ทำให้เกิดการวัดซ้ำ) ♦ วิธีการวัดเป็นศูนย์ (ผลที่เกิดจากอิทธิพลของปริมาณที่วัดได้และการวัดบนอุปกรณ์เปรียบเทียบจะถูกทำให้เป็นศูนย์) ♦ วิธีการวัดแบบทดแทน (ปริมาณที่วัดได้จะถูกแทนที่ด้วยการวัดด้วยค่าที่ทราบ) ♦ วิธีการวัด ด้วยการบวก (ค่าของปริมาณที่วัดได้จะเสริมด้วยการวัดปริมาณเดียวกันในลักษณะที่อุปกรณ์เปรียบเทียบได้รับผลกระทบจากผลรวมเท่ากับค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า) ♦ วิธีการวัดส่วนต่าง (ปริมาณที่วัดได้คือ เมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมีค่าที่ทราบ ซึ่งแตกต่างเล็กน้อยจากค่าของปริมาณที่วัดได้เมื่อวัดความแตกต่างระหว่างปริมาณทั้งสองนี้) ♦ วิธีการวัดแบบสัมผัส (การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาด้วยแคลมป์วัดหรือ go- เกจวัดผ่านและไม่ผ่าน) ♦ วิธีการวัดแบบไม่สัมผัส (องค์ประกอบของเครื่องมือวัดไม่ได้สัมผัสกับวัตถุที่วัด (เช่น การวัดอุณหภูมิในเตาเผา) ขั้นตอนการวัดคือชุดการปฏิบัติงานและกฎเกณฑ์ที่กำหนดไว้สำหรับการวัด

ปริมาณทางกายภาพที่เป็นวัตถุในการวัดปริมาณทางกายภาพเป็นคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพอย่างหนึ่ง ซึ่งพบได้ทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นสมบัติเฉพาะตัวในเชิงปริมาณสำหรับแต่ละรายการ วัดปริมาณทางกายภาพหมายถึงปริมาณทางกายภาพเชิงปริมาณที่จะวัด วัด หรือวัดตามวัตถุประสงค์หลักของงานการวัด ระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพคือชุดของปริมาณทางกายภาพพื้นฐานและอนุพัทธ์ที่เกิดขึ้นตามหลักการที่ยอมรับกัน โดยที่ปริมาณบางปริมาณถือเป็นปริมาณอิสระ ในขณะที่ปริมาณอื่นๆ เป็นหน้าที่ของพวกมัน ขั้นพื้นฐานคือปริมาณทางกายภาพที่รวมอยู่ในระบบปริมาณและเป็นที่ยอมรับตามอัตภาพว่าไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณอื่นของระบบนี้ อนุพันธ์คือปริมาณทางกายภาพที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบและถูกกำหนดผ่านปริมาณพื้นฐานของระบบนี้

ปริมาณพื้นฐานมีความเป็นอิสระจากกัน แต่สามารถใช้เป็นพื้นฐานในการสร้างการเชื่อมต่อกับปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ซึ่งเรียกว่าอนุพันธ์จากปริมาณเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น สูตรของไอน์สไตน์ประกอบด้วยหน่วยพื้นฐาน - มวล และหน่วยอนุพันธ์ - พลังงาน ปริมาณพื้นฐานสอดคล้องกับหน่วยวัดพื้นฐาน และอนุพันธ์สอดคล้องกับอนุพันธ์ ปริมาณทางกายภาพแต่ละปริมาณมีความแน่นอน มิติ -การแสดงออกในรูปของกำลังเอกพจน์ ประกอบด้วยผลคูณของสัญลักษณ์ของปริมาณทางกายภาพพื้นฐานในกำลังต่างๆ สะท้อนความสัมพันธ์ของปริมาณทางกายภาพที่กำหนดกับปริมาณทางกายภาพที่ยอมรับในระบบปริมาณที่กำหนดเป็นฐาน และมีค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนเท่ากัน ถึงหนึ่ง

22. วิธีการวัดอุณหภูมิมีสองวิธีหลักในการวัดอุณหภูมิ - แบบสัมผัสและไม่สัมผัส วิธีการสัมผัสจะขึ้นอยู่กับการสัมผัสโดยตรงของทรานสดิวเซอร์วัดอุณหภูมิกับวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษา ซึ่งเป็นผลให้บรรลุสภาวะสมดุลทางความร้อนระหว่างทรานสดิวเซอร์กับวัตถุ วิธีนี้มีข้อเสียในตัวเอง สนามอุณหภูมิของวัตถุจะบิดเบี้ยวเมื่อใส่เซ็นเซอร์ความร้อนเข้าไป อุณหภูมิของทรานสดิวเซอร์จะแตกต่างจากอุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุเสมอ ขีดจำกัดบนของการวัดอุณหภูมิถูกจำกัดโดยคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้สร้างเซนเซอร์อุณหภูมิ นอกจากนี้ ปัญหาหลายประการในการวัดอุณหภูมิในวัตถุที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ซึ่งหมุนด้วยความเร็วสูงไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีการสัมผัส

วิธีการแบบไม่สัมผัสนั้นขึ้นอยู่กับการรับรู้พลังงานความร้อนที่ส่งผ่านรังสีและรับรู้ที่ระยะห่างจากปริมาตรที่กำลังศึกษา วิธีนี้มีความไวน้อยกว่าการสัมผัส การวัดอุณหภูมิขึ้นอยู่กับการจำลองสภาวะการสอบเทียบระหว่างการทำงานเป็นส่วนใหญ่ มิฉะนั้นจะเกิดข้อผิดพลาดที่สำคัญขึ้น อุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิโดยการแปลงค่าเป็นสัญญาณหรือตัวบ่งชี้เรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์ (GOST 13417-76)

ตามหลักการทำงานเทอร์โมมิเตอร์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้ซึ่งใช้สำหรับช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน: 1 เทอร์โมมิเตอร์ขยายตัวตั้งแต่ -260 ถึง +700 ° C ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของของเหลวหรือของแข็งที่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เทอร์โมมิเตอร์แบบแมโนเมตริก 2 เครื่อง ตั้งแต่ --200 ถึง +600 °C วัดอุณหภูมิโดยขึ้นอยู่กับความดันของของเหลว ไอน้ำ หรือก๊าซในปริมาตรปิดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ3. เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานไฟฟ้าเป็นมาตรฐานตั้งแต่ -270 ถึง +750 °C โดยแปลงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ 4. เทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก (หรือไพโรมิเตอร์) มาตรฐานตั้งแต่ -50 ถึง +1800 °C ซึ่งการแปลงจะขึ้นอยู่กับค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าต่ออุณหภูมิทางแยกของตัวนำที่ไม่เหมือนกัน

ไพโรมิเตอร์การแผ่รังสีที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 500 ถึง 100,000 °C อิงจากการวัดอุณหภูมิโดยอิงตามความเข้มของพลังงานการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่ให้ความร้อน เทอร์โมมิเตอร์โดยอาศัยปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าฟิสิกส์ตั้งแต่ -272 ถึง +1000 °C (เทอร์โมอิเล็กทริกคอนเวอร์เตอร์สัญญาณรบกวนเทอร์โมอิเล็กทริก ตัวแปลงความร้อนเรโซแนนซ์เชิงปริมาตร , เสียงสะท้อนนิวเคลียร์)

มาตรวิทยา การกำหนดมาตรฐานและการรับรอง

คำถามทั่วไปเกี่ยวกับพื้นฐานของมาตรวิทยาและเทคโนโลยีการวัด

ในชีวิตจริง ผู้คนจัดการกับการวัดทุกที่ ในทุกขั้นตอนจะมีการวัดปริมาณ เช่น ความยาว ปริมาตร น้ำหนัก เวลา ฯลฯ

การวัดผลเป็นวิธีที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่งที่มนุษย์จะเข้าใจธรรมชาติ พวกมันให้คำอธิบายเชิงปริมาณเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา ซึ่งเผยให้เห็นให้มนุษย์เห็นถึงรูปแบบต่างๆ ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ เทคโนโลยีทุกสาขาไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีระบบการวัดที่ครอบคลุมซึ่งกำหนดกระบวนการทางเทคโนโลยีทั้งหมด การควบคุมและการจัดการ ตลอดจนคุณสมบัติและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการวัดคือมาตรวิทยา คำว่า "มาตรวิทยา" มาจากคำภาษากรีกสองคำ: เมตรอน - การวัด และโลโก้ - หลักคำสอน การแปลความหมายของคำว่า "มาตรวิทยา" ตามตัวอักษรคือการศึกษาเกี่ยวกับการวัดผล เป็นเวลานานมาตรวิทยายังคงเป็นศาสตร์เชิงพรรณนาเกี่ยวกับมาตรการต่างๆ และความสัมพันธ์ระหว่างมาตรการต่างๆ ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มาตรวิทยาได้รับการพัฒนาที่สำคัญเนื่องจากความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์กายภาพ D. I. Mendeleev ซึ่งเป็นผู้นำด้านมาตรวิทยาในประเทศในช่วง พ.ศ. 2435 - 2450 มีบทบาทสำคัญในการพัฒนามาตรวิทยาสมัยใหม่ในฐานะหนึ่งในศาสตร์แห่งวัฏจักรกายภาพ

ตาม GOST 16263-70 “มาตรวิทยา ข้อกำหนดและคำจำกัดความ": มาตรวิทยาเป็นศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการรับประกันความสามัคคีและวิธีการบรรลุความแม่นยำที่ต้องการ

ความสามัคคีของการวัด- สถานะของการวัดซึ่งผลลัพธ์แสดงเป็นหน่วยทางกฎหมายและข้อผิดพลาดในการวัดเป็นที่รู้จักด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนด ความสามัคคีของการวัดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการวัดที่ทำในสถานที่ต่างกัน ในเวลาต่างกัน โดยใช้วิธีการและเครื่องมือวัดที่แตกต่างกัน

ความแม่นยำในการวัดโดดเด่นด้วยความใกล้ชิดของผลลัพธ์กับมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้ ความแม่นยำเป็นสิ่งตอบแทนของ ข้อผิดพลาด(จะกล่าวถึงด้านล่าง)

เทคโนโลยีการวัดเป็นสาขาวิชามาตรวิทยาเชิงปฏิบัติและประยุกต์

ปริมาณที่วัดได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับมาตรวิทยาคือปริมาณทางกายภาพ เช่น ปริมาณที่รวมอยู่ในสมการของวิทยาศาสตร์เชิงทดลอง (ฟิสิกส์ เคมี ฯลฯ) ที่เกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจโลก เชิงประจักษ์(ท.

จ. ทดลอง) โดยวิธี

มาตรวิทยาเจาะลึกวิทยาศาสตร์และสาขาวิชาทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการวัด และเป็นศาสตร์เดียวสำหรับสาขาวิชาเหล่านั้น

แนวคิดพื้นฐานที่ใช้ในมาตรวิทยามีดังต่อไปนี้:

ปริมาณทางกายภาพ

หน่วยของปริมาณทางกายภาพ

ระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพ

ขนาดของหน่วยปริมาณทางกายภาพ (การโอนขนาดของหน่วยปริมาณทางกายภาพ)

เครื่องมือสำหรับวัดปริมาณทางกายภาพ

เครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่าง

เครื่องมือวัดการทำงาน

การวัดปริมาณทางกายภาพ

วิธีการวัด

ผลการวัด

ข้อผิดพลาดในการวัด

บริการมาตรวิทยา

การสนับสนุนทางมาตรวิทยา ฯลฯ

มากำหนดแนวคิดพื้นฐานบางประการ:

ปริมาณทางกายภาพ– คุณลักษณะของหนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ปรากฏการณ์หรือกระบวนการ) ทั่วไปในแง่คุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่ในเชิงปริมาณของแต่ละวัตถุสำหรับแต่ละวัตถุ (เช่น ค่าของปริมาณทางกายภาพสามารถเป็นจำนวนที่แน่นอนสำหรับวัตถุหนึ่งชิ้นได้ มากหรือน้อยกว่าอีกเท่าตัว) ตัวอย่างเช่น ความยาว เวลา กระแสไฟฟ้า

หน่วยของปริมาณทางกายภาพ– ปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดคงที่ ซึ่งตามอัตภาพกำหนดค่าตัวเลขเท่ากับ 1 และใช้สำหรับการแสดงออกเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพที่เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่างเช่น: 1 m คือหน่วยของความยาว 1 s คือหน่วยของเวลา 1A คือหน่วยของกระแสไฟฟ้า

ระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพ– เซตของหน่วยพื้นฐานและหน่วยอนุพัทธ์ของปริมาณทางกายภาพ ซึ่งสร้างขึ้นตามหลักการที่เป็นที่ยอมรับสำหรับระบบปริมาณทางกายภาพที่กำหนด ตัวอย่างเช่น: ระบบหน่วยสากล (SI) นำมาใช้ในปี 1960

ในระบบหน่วยปริมาณทางกายภาพก็มี หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วย(ในหน่วย SI คือ เมตร กิโลกรัม วินาที แอมแปร์ เคลวิน) จากการรวมหน่วยพื้นฐานเข้าด้วยกัน หน่วยที่ได้รับ(ความเร็ว - m/s, ความหนาแน่น - kg/m3)

โดยการเพิ่มคำนำหน้าที่ติดตั้งให้กับหน่วยพื้นฐาน จะทำให้เกิดผลทวีคูณ (เช่น กิโลเมตร) หรือมัลติเพิลย่อย (เช่น ไมโครมิเตอร์)

ในอดีต ระบบหน่วยแรกของปริมาณทางกายภาพคือระบบเมตริกของการวัดที่สภาแห่งชาติฝรั่งเศสนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2334 ยังไม่ใช่ระบบหน่วยในความหมายสมัยใหม่ แต่รวมหน่วยความยาว พื้นที่ ปริมาตร ความจุ และน้ำหนัก ซึ่งมีพื้นฐานมาจาก 2 หน่วย คือ เมตร และกิโลกรัม

ในปี ค.ศ. 1832 นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน เค. เกาส์ เสนอวิธีการสร้างระบบหน่วยเป็นเซตของหน่วยพื้นฐานและอนุพันธ์ เขาสร้างระบบหน่วยโดยยึดหน่วยอิสระสามหน่วยที่เป็นอิสระจากกันเป็นพื้นฐาน ได้แก่ ความยาว มวล และเวลา หน่วยอื่นๆ ทั้งหมดสามารถกำหนดได้โดยใช้ทั้งสามหน่วยนี้ เกาส์เรียกระบบหน่วยดังกล่าวที่เชื่อมต่อกันด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งกับหน่วยพื้นฐานทั้งสามว่าเป็นระบบสัมบูรณ์ เขาใช้หน่วยมิลลิเมตร มิลลิกรัม และหน่วยที่สองเป็นหน่วยพื้นฐาน

ต่อจากนั้นด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระบบหน่วยปริมาณทางกายภาพจำนวนหนึ่งปรากฏขึ้นซึ่งสร้างขึ้นบนหลักการที่เกาส์เสนอโดยอิงตามระบบเมตริกของการวัด แต่แตกต่างกันในหน่วยพื้นฐาน

ให้เราพิจารณาระบบที่สำคัญที่สุดของหน่วยปริมาณทางกายภาพ

ระบบ GHS ระบบ GHS ของหน่วยปริมาณทางกายภาพ ซึ่งหน่วยพื้นฐานคือเซนติเมตรเป็นหน่วยความยาว กรัมเป็นหน่วยมวล และหน่วยที่สองเป็นหน่วยเวลา ก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2424

ระบบเอ็มเคเอสเอส. การใช้กิโลกรัมเป็นหน่วยของน้ำหนักและต่อมาเป็นหน่วยของแรงโดยทั่วไป ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นำไปสู่การสร้างระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพโดยมีหน่วยพื้นฐาน 3 หน่วย คือ เมตร - หน่วย ของความยาว แรงกิโลกรัมเป็นหน่วยของแรง และแรงที่สองเป็นหน่วยของเวลา

ระบบเอ็มซีเอสเอ รากฐานของระบบนี้ถูกเสนอในปี 1901 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี Giorgi หน่วยพื้นฐานของระบบ ISS คือ เมตร กิโลกรัม วินาที และแอมแปร์

การมีอยู่ของระบบจำนวนหน่วยของปริมาณทางกายภาพรวมถึงหน่วยที่ไม่ใช่ระบบจำนวนมากความไม่สะดวกที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณใหม่เมื่อย้ายจากระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งจำเป็นต้องมีการรวมหน่วยการวัดเข้าด้วยกัน การเติบโตของความสัมพันธ์ทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค และเศรษฐกิจระหว่างประเทศต่างๆ จำเป็นต้องรวมเป็นหนึ่งเดียวกันในระดับนานาชาติ

จำเป็นต้องมีระบบหน่วยของปริมาณทางกายภาพที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งสะดวกในทางปฏิบัติและครอบคลุมการวัดในด้านต่างๆ ขณะเดียวกันก็ต้องรักษาหลักการเชื่อมโยงกัน (ความเท่าเทียมกันต่อความเป็นเอกภาพของสัมประสิทธิ์สัดส่วนในสมการการเชื่อมโยงระหว่างปริมาณทางกายภาพ)

ในปี พ.ศ. 2497 การประชุมใหญ่สามัญเรื่องน้ำหนักและการวัดครั้งที่ 10 ได้จัดตั้งหน่วยพื้นฐานขึ้น 6 หน่วย (เมตร กิโลกรัม วินาที แอมแปร์ เคลวิน แคนเดลา + โมล) ระบบซึ่งมีพื้นฐานมาจากหน่วยพื้นฐาน 6 หน่วยที่ได้รับอนุมัติในปี พ.ศ. 2497 เรียกว่าระบบหน่วยสากล (International System of Units) หรือเรียกย่อว่า SI (SI - ตัวอักษรเริ่มต้นของชื่อภาษาฝรั่งเศส Systeme International) รายชื่อหน่วยอนุพันธ์พื้นฐานหกหน่วย เพิ่มเติมอีกสองหน่วย และรายการแรกของหน่วยอนุพันธ์ยี่สิบเจ็ดหน่วยได้รับการอนุมัติ เช่นเดียวกับคำนำหน้าสำหรับการสร้างทวีคูณและทวีคูณย่อย

ในสหพันธรัฐรัสเซีย ระบบ SI ได้รับการควบคุมโดย GOST 8.417-81

ขนาดหน่วยทางกายภาพ– การกำหนดเชิงปริมาณของหน่วยปริมาณทางกายภาพที่ผลิตซ้ำหรือจัดเก็บโดยเครื่องมือวัด ขนาดของหน่วยพื้นฐาน SI ถูกกำหนดโดยคำจำกัดความของหน่วยเหล่านี้โดยการประชุมใหญ่เรื่องน้ำหนักและมาตรการ (GCPM) ดังนั้น ตามการตัดสินใจของ XIII CGPM หน่วยของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ เคลวิน จะถูกตั้งค่าเท่ากับ 1/273.16 ของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ของจุดสามจุดของน้ำ

การสืบพันธุ์ของหน่วยดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการมาตรวิทยาแห่งชาติโดยใช้ มาตรฐานแห่งชาติ- ความแตกต่างระหว่างขนาดของหน่วยที่ผลิตซ้ำตามมาตรฐานแห่งชาติและขนาดของหน่วยตามที่กำหนดโดย CGPM นั้นถูกกำหนดขึ้นในระหว่างการเปรียบเทียบมาตรฐานระหว่างประเทศ

ขนาดหน่วยที่เก็บไว้ แบบอย่าง (OSI)หรือ คนงาน (RSI)สามารถกำหนดเครื่องมือวัดให้สัมพันธ์กับมาตรฐานหลักแห่งชาติได้ ในกรณีนี้อาจมีการเปรียบเทียบหลายขั้นตอน (ผ่านมาตรฐานรองและ OSI)

การวัดปริมาณทางกายภาพ– ชุดการดำเนินการสำหรับการใช้วิธีการทางเทคนิคที่เก็บหน่วยปริมาณทางกายภาพ ซึ่งประกอบด้วยการเปรียบเทียบ (โดยชัดแจ้งหรือโดยปริยาย) ปริมาณที่วัดได้กับหน่วย เพื่อให้ได้ปริมาณนี้ในรูปแบบที่สะดวกที่สุดสำหรับการใช้งาน

หลักการวัด– ปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือผลกระทบเบื้องหลังการวัดโดยใช้เครื่องมือวัดประเภทใดประเภทหนึ่ง

การใช้เอฟเฟกต์ Doppler เพื่อวัดความเร็ว

การประยุกต์ใช้เอฟเฟกต์ฮอลล์เพื่อวัดการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก

การใช้แรงโน้มถ่วงในการวัดมวลด้วยการชั่งน้ำหนัก

ประเภทของการวัด

โดยธรรมชาติของการพึ่งพาปริมาณที่วัดได้ตรงเวลาการวัดแบ่งออกเป็น:

คงที่ซึ่งปริมาณที่วัดได้จะคงที่ตลอดเวลา

พลวัตในระหว่างที่ปริมาณที่วัดได้เปลี่ยนแปลงและไม่คงที่เมื่อเวลาผ่านไป

การวัดแบบคงที่ ได้แก่ การวัดขนาดของร่างกาย ความดันคงที่ ปริมาณไฟฟ้าในวงจรที่มีสถานะคงตัว การวัดแบบไดนามิก - ความดันเป็นจังหวะ การสั่นสะเทือน ปริมาณไฟฟ้าภายใต้สภาวะของกระบวนการชั่วคราว

โดยวิธีการรับผลการวัดพวกเขาแบ่งออกเป็น:

ทางอ้อม;

สะสม;

ข้อต่อ

โดยตรง- เป็นการวัดที่พบค่าที่ต้องการของปริมาณทางกายภาพได้โดยตรงจากข้อมูลการทดลอง

การวัดโดยตรงสามารถแสดงได้ด้วยสูตร โดยที่คือค่าที่ต้องการของปริมาณที่วัดได้ และเป็นค่าที่ได้รับโดยตรงจากข้อมูลการทดลอง

ในการวัดโดยตรง ปริมาณที่วัดได้จะขึ้นอยู่กับการทดลอง ซึ่งจะถูกเปรียบเทียบกับการวัดโดยตรง หรือใช้เครื่องมือวัดที่สอบเทียบในหน่วยที่ต้องการ ตัวอย่างของเส้นตรง เช่น การวัดความยาวลำตัวด้วยไม้บรรทัด มวลโดยใช้ตาชั่ง เป็นต้น

ทางอ้อม- เป็นการวัดที่กำหนดปริมาณที่ต้องการบนพื้นฐานของความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างปริมาณนี้กับปริมาณภายใต้การวัดโดยตรง เช่น พวกเขาไม่ได้วัดปริมาณจริงที่กำลังกำหนด แต่วัดอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน ค่าของปริมาณที่วัดได้หาได้โดยการคำนวณโดยใช้สูตร โดยที่ การพึ่งพาเชิงฟังก์ชัน ซึ่งทราบล่วงหน้า และเป็นมูลค่าของปริมาณที่วัดได้โดยตรง

ตัวอย่างของการวัดทางอ้อม: การหาปริมาตรของวัตถุโดยการวัดโดยตรงของมิติทางเรขาคณิต การค้นหาความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำด้วยความต้านทาน ความยาว และพื้นที่หน้าตัด

การวัดทางอ้อมใช้กันอย่างแพร่หลายในกรณีที่ปริมาณที่ต้องการเป็นไปไม่ได้หรือยากเกินไปที่จะวัดโดยตรง หรือเมื่อการวัดโดยตรงให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำน้อยกว่า บทบาทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อตรวจวัดปริมาณที่ไม่สามารถเข้าถึงได้เพื่อเปรียบเทียบการทดลองโดยตรง เช่น มิติของลำดับทางดาราศาสตร์หรือระดับย่อยของอะตอม

รวม- เป็นการวัดปริมาณที่มีชื่อเดียวกันหลาย ๆ ปริมาณที่ทำพร้อมกันซึ่งปริมาณที่ต้องการจะถูกกำหนดโดยการแก้ระบบสมการที่ได้จากการวัดโดยตรงของการรวมกันของปริมาณเหล่านี้

ตัวอย่างของการวัดแบบสะสมคือการกำหนดมวลของตุ้มน้ำหนักแต่ละชุดในชุด (การสอบเทียบโดยใช้มวลที่ทราบของหนึ่งในนั้นและผลลัพธ์ของการเปรียบเทียบโดยตรงของมวลของตุ้มน้ำหนักต่างๆ ที่รวมกัน)

ข้อต่อ- เป็นการวัดชื่อที่แตกต่างกันสองหรือหลายปริมาณที่ทำพร้อมกันเพื่อค้นหาการขึ้นต่อกันระหว่างชื่อเหล่านั้น

ตัวอย่างคือการวัดความต้านทานไฟฟ้าที่ 20 0 C และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของตัวต้านทานการวัดโดยอิงจากการวัดความต้านทานโดยตรงที่อุณหภูมิต่างๆ

วิธีการวัด

วิธีการวัดเป็นวิธีการทดลองหาค่าของปริมาณทางกายภาพ เช่น ชุดปรากฏการณ์ทางกายภาพและเครื่องมือวัดที่ใช้ในการวัด

วิธีการประเมินโดยตรงประกอบด้วยการกำหนดค่าของปริมาณทางกายภาพโดยใช้อุปกรณ์อ่านของอุปกรณ์ตรวจวัดแบบออกฤทธิ์โดยตรง เช่น การวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์

วิธีนี้เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ความแม่นยำนั้นขึ้นอยู่กับความแม่นยำของเครื่องมือวัด

วิธีการเปรียบเทียบกับการวัด - ในกรณีนี้ ค่าที่วัดได้จะถูกเปรียบเทียบกับค่าที่สร้างใหม่โดยการวัด ความแม่นยำในการวัดอาจสูงกว่าความแม่นยำของการประเมินโดยตรง

มีวิธีเปรียบเทียบกับการวัดประเภทต่อไปนี้:

วิธีการตัดกันซึ่งปริมาณที่วัดและทำซ้ำจะส่งผลต่ออุปกรณ์เปรียบเทียบไปพร้อมๆ กัน โดยช่วยสร้างความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณต่างๆ ตัวอย่าง: การวัดน้ำหนักโดยใช้สเกลแบบคานและชุดตุ้มน้ำหนัก

วิธีดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งอุปกรณ์วัดได้รับผลกระทบจากความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ทราบซึ่งสร้างซ้ำโดยการวัด ในกรณีนี้ การปรับสมดุลของค่าที่วัดได้กับค่าที่ทราบจะไม่ได้ดำเนินการอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่าง: การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแยก แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง และโวลต์มิเตอร์

วิธีการที่เป็นโมฆะซึ่งผลที่เกิดจากอิทธิพลของทั้งสองปริมาณบนอุปกรณ์เปรียบเทียบจะถูกทำให้เป็นศูนย์ซึ่งถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ที่มีความไวสูง - ตัวบ่งชี้เป็นศูนย์ ตัวอย่าง: การวัดความต้านทานของตัวต้านทานโดยใช้บริดจ์แบบสี่แขน ซึ่งแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานที่ไม่ทราบค่าจะมีความสมดุลกับแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานที่ทราบค่าความต้านทาน

วิธีการทดแทนโดยที่ปริมาณที่วัดได้และปริมาณที่ทราบเชื่อมต่อสลับกันกับข้อมูลเข้าของอุปกรณ์ และค่าของปริมาณที่วัดได้ประมาณจากการอ่านค่าสองครั้งของอุปกรณ์ จากนั้นโดยการเลือกปริมาณที่ทราบ จะมั่นใจได้ว่าการอ่านทั้งสองค่า ตรงกัน ด้วยวิธีนี้ ความแม่นยำในการวัดสูงสามารถทำได้ด้วยการวัดที่มีความแม่นยำสูงในปริมาณที่ทราบและความไวสูงของอุปกรณ์ ตัวอย่าง: การวัดแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่แม่นยำและแม่นยำโดยใช้กัลวาโนมิเตอร์ที่มีความไวสูง โดยเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่ไม่รู้จักในขั้นแรกและพิจารณาการโก่งตัวของพอยน์เตอร์ จากนั้นใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่ทราบที่ปรับได้ ซึ่งเป็นการโก่งตัวเดียวกันของ พอยน์เตอร์สำเร็จแล้ว ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าที่ทราบจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ทราบ

วิธีจับคู่ซึ่งความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้และค่าที่สร้างซ้ำโดยการวัดนั้นวัดโดยใช้ความบังเอิญของเครื่องหมายมาตราส่วนหรือสัญญาณตามระยะเวลา ตัวอย่าง: การวัดความเร็วในการหมุนของชิ้นส่วนโดยใช้ไฟแฟลชแบบกะพริบ: การสังเกตตำแหน่งของเครื่องหมายบนส่วนที่หมุนในขณะที่ไฟกะพริบ ความเร็วของชิ้นส่วนจะถูกกำหนดจากความถี่ที่ทราบของการกะพริบและการกระจัด ของเครื่องหมาย

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อผลการวัด

ในทางปฏิบัติด้านมาตรวิทยา เมื่อทำการวัด จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการที่มีอิทธิพลต่อผลการวัด สิ่งเหล่านี้คือวัตถุและหัวข้อของการวัด วิธีการวัด เครื่องมือวัด และเงื่อนไขการวัด

วัตถุของการวัดต้องปราศจากสิ่งแปลกปลอมเจือปนหากวัดความหนาแน่นของสาร โดยปราศจากอิทธิพลของการรบกวนจากภายนอก (กระบวนการทางธรรมชาติ การรบกวนทางอุตสาหกรรม ฯลฯ) ตัววัตถุไม่ควรมีการรบกวนภายใน (การทำงานของวัตถุการวัดเอง)

เรื่องของการวัด, นั่นคือ ผู้ปฏิบัติงานแนะนำช่วงเวลา "ส่วนตัว" ของการวัด ซึ่งเป็นองค์ประกอบของความเป็นส่วนตัวเข้าสู่ผลลัพธ์ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผู้ปฏิบัติงาน สภาพการทำงานที่ถูกสุขอนามัยและสุขอนามัย สถานะทางจิตสรีรวิทยาของอาสาสมัคร และคำนึงถึงข้อกำหนดตามหลักสรีระศาสตร์

วิธีการวัด. บ่อยครั้งมาก การวัดปริมาณที่เท่ากันของขนาดคงที่โดยใช้วิธีการต่างกันจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน และแต่ละวิธีก็มีข้อเสียและข้อดีของตัวเอง ศิลปะของผู้ปฏิบัติงานคือการกำจัดหรือคำนึงถึงปัจจัยที่เหมาะสมซึ่งบิดเบือนผลลัพธ์ หากการวัดไม่สามารถดำเนินการในลักษณะที่จะยกเว้นหรือชดเชยปัจจัยใด ๆ ที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ ในบางกรณีจะมีการแก้ไขที่เหมาะสมในส่วนหลัง

ผลกระทบของเอสไอปริมาณที่วัดได้ในหลายกรณีแสดงให้เห็นว่าเป็นปัจจัยรบกวน เช่น สัญญาณรบกวนภายในของการวัดแอมพลิฟายเออร์อิเล็กทรอนิกส์

อีกปัจจัยหนึ่งคือความเฉื่อยของ SI SI บางตัวให้ค่าที่อ่านได้สูงหรือต่ำอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งอาจเป็นผลมาจากข้อบกพร่องในการผลิต

เงื่อนไขการวัดปัจจัยที่มีอิทธิพล ได้แก่ อุณหภูมิโดยรอบ ความชื้น ความดันบรรยากาศ แรงดันไฟฟ้าของเครือข่าย ฯลฯ

การพิจารณาปัจจัยเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการกำจัดข้อผิดพลาดและการแก้ไขค่าที่วัดได้

วิธีการวัดจะกำหนดโดยประเภทของปริมาณที่วัดได้ ขนาด ความแม่นยำที่ต้องการของผลลัพธ์ ความเร็วที่ต้องการของกระบวนการวัด และข้อมูลอื่นๆ

มีวิธีการวัดหลายวิธี และเมื่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น ก็มีจำนวนเพิ่มมากขึ้น

ตามวิธีการรับค่าตัวเลขของค่าที่วัดได้ การวัดทั้งหมดแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ ทางตรง ทางอ้อม และทางสะสม

โดยตรงเรียกว่าการวัดโดยพบค่าที่ต้องการของปริมาณโดยตรงจากข้อมูลการทดลอง (เช่น การวัดมวลบนหน้าปัดหรือสเกลแขนเท่ากัน อุณหภูมิ - ด้วยเทอร์โมมิเตอร์ ความยาว - โดยใช้การวัดเชิงเส้น)

ทางอ้อมเรียกว่าการวัดซึ่งพบค่าที่ต้องการของปริมาณบนพื้นฐานของความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างปริมาณนี้กับปริมาณภายใต้การวัดโดยตรง (เช่นความหนาแน่นของวัตถุที่เป็นเนื้อเดียวกันตามมวลและมิติทางเรขาคณิต การกำหนดทางไฟฟ้า ความต้านทานจากผลการวัดแรงดันตกและกระแส)

สะสมเรียกว่าการวัดซึ่งมีการวัดปริมาณที่มีชื่อเดียวกันหลายปริมาณพร้อมกัน และหาค่าที่ต้องการของปริมาณได้โดยการแก้ระบบสมการที่ได้จากการวัดโดยตรงของการรวมกันของปริมาณต่างๆ เหล่านี้ (เช่น การวัดที่มวลของ น้ำหนักแต่ละชุดจะถูกกำหนดจากมวลที่ทราบของหนึ่งในนั้น และจากผลลัพธ์ของการเปรียบเทียบโดยตรงของมวลของน้ำหนักที่แตกต่างกัน)

กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ว่าในทางปฏิบัติ การวัดโดยตรงแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายและความเร็วในการดำเนินการ ให้เราอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับการวัดโดยตรง

การวัดปริมาณโดยตรงสามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่อไปนี้:

1) วิธีการประเมินโดยตรง- ค่าของปริมาณถูกกำหนดโดยตรงจากอุปกรณ์อ่านของอุปกรณ์วัด (การวัดความดัน - ด้วยเกจวัดแรงดันสปริง, มวล - พร้อมสเกลหน้าปัด, กระแสไฟฟ้า - ด้วยแอมป์มิเตอร์)

2) วิธีการเปรียบเทียบกับการวัด - ค่าที่วัดได้จะถูกเปรียบเทียบกับค่าที่สร้างใหม่โดยการวัด (การวัดมวลด้วยสเกลคันโยกที่สมดุลกับน้ำหนัก)

3) วิธีดิฟเฟอเรนเชียล- วิธีการเปรียบเทียบกับหน่วยวัด ซึ่งอุปกรณ์วัดได้รับผลกระทบจากความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ทราบซึ่งเกิดจากหน่วยวัด (การวัดที่ดำเนินการเมื่อตรวจสอบหน่วยวัดความยาวโดยการเปรียบเทียบกับหน่วยวัดมาตรฐานบนเครื่องเปรียบเทียบ)

4) วิธีการที่เป็นโมฆะ- วิธีการเปรียบเทียบกับการวัดเมื่อผลผลของอิทธิพลของปริมาณบนอุปกรณ์เปรียบเทียบกลายเป็นศูนย์ (การวัดความต้านทานไฟฟ้าด้วยสะพานที่มีความสมดุลสมบูรณ์)

5) วิธีจับคู่- วิธีการเปรียบเทียบกับหน่วยวัด ซึ่งความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ทำซ้ำโดยหน่วยวัดจะวัดโดยใช้ความบังเอิญของเครื่องหมายสเกลหรือสัญญาณเป็นระยะ (การวัดความยาวโดยใช้เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ เมื่อความบังเอิญของเครื่องหมายบน สังเกตสเกลคาลิปเปอร์และเวอร์เนียร์)

6) วิธีการทดแทน - วิธีการเปรียบเทียบกับหน่วยวัด เมื่อค่าที่วัดได้ถูกแทนที่ด้วยค่าที่ทราบ แล้วสามารถทำซ้ำได้ด้วยหน่วยวัด (การชั่งน้ำหนักโดยสลับการวางมวลและน้ำหนักที่วัดได้บนจานตาชั่งเดียวกัน)