MaA-2025F-1.@2025-04-14T13:00D90
直接計測と間接計測の違い、誤差の性質を説明することができる。
to explain the difference between direct measurement and indirect measurement and characteristics of noise.
直接計測 (direct measurement)
測定量をそれと同種類の基準となる量と比較して行う測定.
「同種類の基準となる量」というのが、奥歯に物が挟まったような表現だtakker.icon
同じ次元 (量)の量と比較して行う測定……と言ってもいいだろうか?
ここよくわからない
たとえばノギスは直接測定か?
径を測る場所と目盛りの場所は同じでない
比較してる?からいいのかな?
水銀温度計は直接測定か?
水銀の膨張量を介して測定しているから、間接計測ではないか?
あんまり厳密にわけても仕方ない概念な気がしてきたtakker.icon
間接計測 (indirect measurement)
測定量と一定の関係にあるいくつかの量について測定を行って,それから測定値を導きだす測定.
ひずみゲージもそうかな?takker.icon
観測可能な量$ l_\bulletと、計測できる量$ x_\bulletとが一致しない時がしばしばある
$ x_\bullet\xmapsto{f}l_\bulletという関係にある時、$ fと$ x_\bulletを使って$ l_\bulletを算出するのが間接計測
$ fが恒等写像の時が直接計測となる
例1 抵抗計測における直接計測と間接計測との比較
直接計測:Wheatstone bridge
https://gyazo.com/df34016a82cda31d380af30a14166172
検流計$ Gの電流が$ 0になるよう可変抵抗$ R_3を調整する
そのときGでの電圧差がなくなるから$ \begin{dcases}R_1I_1=R_2I_2\\RI_1=R_3I_2\end{dcases}より
$ R=\frac{I_2}{I_1}R_3=\frac{R_1}{R_2}R_3
と、既知の抵抗値$ R_1,R_2,R_3から$ Rを求められる
それぞれの抵抗が同じ品質かつ近い場所にあるとき、温度誤差を減らせる利点もある
うん?$ R_1,R_2に関しては打ち消せるけど、$ R_3の温度上昇による誤差はそのまま残るんじゃないか?takker.icon
まあ$ R_1,R_2の温度誤差を打ち消せるだけでもありがたいけど
同じだけずれるから問題ない
何なら$ R_3の校正係数から求めればいい
間接測定:電圧$ V,電流$ Iを計測し、$ R=\frac{V}{I}から求める
例2 物体Aの質量$ Mを測る
直接測定:天秤ばかりに物体Aを乗せて、天秤が釣り合うおもりの質量から求める
間接測定:ばね定数$ kのばねばかりに物体Aをつるし、振動が止まった時に測った伸び$ uからHookeの法則を用いて求める
$ Mg=ku\implies M=\frac{k}{g}u
#2025-04-14 13:11:30
#2025-04-13 11:37:15