Виды измерений. Стерадиан (ср), принимаемый за единицу телесного угла, – телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы

Стерадиан (ср), принимаемый за единицу телесного угла, – телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

Международная система единиц СИ

В Международной системе единиц в качестве основных выбраны семь единиц. В механике такими являются единицы длины, массы и времени, в электричестве добавляется единица силы электрического тока, в теплоте — единица термодинамической температуры, в оптике — единица силы света, в молекулярной физике, термодинамике и химии — единица количества вещества. Эти семь единиц соответственно: метр, килограмм, секунда, ампер, Кельвин, кандела (сила света) и моль — и выбраны в качестве основных единиц СИ.

Секунда – интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 2 К при отсутствии возмущения внешними полями.

Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299792458 секунды.

Международная система единиц включает две дополнительные единицы – для измерения плоского и телесного углов.

Единица плоского угла – радиан (рад) – угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.

Производные единицы образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единицы.

Измерение – совокупность операций по применению технического средства для сравнения измеряемой величины с ее единицей.

В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение практикуется оценивание таких величин по условным шкалам.

Выражение Q = q[Q], где q - числовое значение физической величины в принятых единицах; [ Q] - единица физической величины является основным уравнением измерений по шкале отношений!!! Значение физической величины Q, найденное при измерении, называют действительным.

Объектом измерения является физическая система, процесс, явление!!.

Результат измерения включает в себя числовое значение и размерность!!!.

Принцип измерений - физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Например, измерение массы тела при помощи взвешивания с использованием силы тяжести, пропорциональной массе, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта.

· 1. По способу получения результатов измерения делятся:

Прямые - это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно по показаниям средств измерений. Примерами являются: измерение длины линейкой или рулеткой, измерение диаметра штангенциркулем или микрометром, измерение угла угломером, измерение температуры термометром и т.п.

Косвенные - это измерения, при которых значение величины определяют на основании известной зависимости между искомой величиной и величинами, значения которых находят прямыми измерениями. Примеры: определение сопротивления по напряжению и току, измеренным вольтметром и амперметром, напряжение измеряют осциллографом, измерение электрической энергии с помощью вольтметра, амперметра и хронометра!!!

Совокупные - это такие измерения, при которых значения измеряемых величин определяют по результатам повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Значение искомой величины определяют решением системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений. Примером является определение массы отдельных гирь набора, т.е. проведение калибровки по известной массе одной из них и по результатам прямых измерений и сравнения масс различных сочетаний гирь.

Совместные - это измерения, производимые одновременно двух или нескольких разноименных величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Примерами совместных измерений являются для определения линейного расширения материала измеряется длина и температура или зависимости электрического сопротивления проводника от давления и температуры, измерение тока при различных значениях напряжения для проверки закона Ома.

· 2. По условиям, определяющим точность результата

Равноточными называют измерения какой-либо ФВ, выполненные одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях.

Неравноточными называют измерения ФВ, выполненные различными по точности СИ и (или) в разных условиях.

· Измерения делятся на три класса:

1. Измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. В этот класс включены все высокоточные измерения и в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин. Сюда относятся также измерения физических констант, прежде всего универсальных, например измерение абсолютного значения ускорения свободного падения.

2. Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения. В этот класс включены измерения, выполняемые лабораториями государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов, а также состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями. Эти измерения гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения.

3. Технические измерения проводятся рабочими СИ. Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на промышленных предприятиях, в сфере услуг и др.

3. По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения выделяют:

Статические - это измерения, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени. Они определяются характеристиками случайных процессов! Такими измерениями являются, например, измерения размеров изделия, величины постоянного давления, температуры и др.

Динамические - это измерения, в процессе которых измеряемая величина изменяется во времени, например, измерение давления и температуры при сжатии газа в цилиндре двигателя.

· 5. В зависимости от способа выражения результатов измерений различают:

Абсолютными называют измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант. Примерами являются: определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате.

Относительными называют измерения, при которых искомую величину сравнивают с одноименной величиной, играющей роль единицы или принятой за исходную. Примерами являются: измерение диаметра обечайки по числу оборотов мерного ролика, измерение относительной влажности воздуха, определяемой как отношение количества водяных паров в 1 куб.м воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 куб.м воздуха при данной температуре.

Равнорассеянные – измерения с совпадающими значениями оценок случайных составляющих погрешностей измерений сравниваемых серий.

Неравнорассеянные – измерения с различными значениями оценок случайных составляющих погрешностей измерений сравниваемых серий.

6. В зависимости от числа измерений, проводимых во время эксперимента, различают одно- и многократные измерения.

Однократными называются измерения, выполненные один раз, к многократным относятся измерения одного и того же размера ФВ, следующие друг за другом.

Дата добавления: 2015-04-30