Виды измерений

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Система единиц ФВ – совокупность основных и производных единиц, связанных между собой определенной зависимостью.

1. основные единицы выбираются произвольно и независимо друг от друга. Их число минимально, но достаточно для образования всех производных единиц.

2. размер основных единиц должен быть удобен для практических целей.

3. все основные единицы обязательно должны иметь эталоны для хранения и воспроизведения этих единиц.

Система СИ состоит из следующих единиц измерения:

1) семь основных

2) свыше ста производных единиц

2.1) пятнадцать образованы из основных единиц (скорость, объем)

2.2) имеют специальные названия по фамилиям ученых (паскаль, ньютон)

2.3) две безразмерные произвольные единицы (до 1955 г. они назывались дополнительные) – единица измерения плоского угла – радианы, и телесного угла – стерадиан.

2.4) когерентные производные единицы, т.е. связан с другими единицами СИ уравнением, в котором числовой коэффициент принят равным единице (скорость).

3) внесистемные единицы

3.1) десять допускаются к применению наравне с единицами СИ

(масса – тонна и атомные единицы массы; время – сутки, угол – градус; минута, секунда град; объем – литры; длина – астрономические единицы, световая гора, парсеки; оптическая сила – диоптрии; площадь – гектары; энергия – электронные вольты, полная мощность – ар.)

3.2) временно допускаемые к применению (масса – карат (200 мг); длина – морские мили (1,852 км); давление – бар (10⁵ Па); скорость – узлы (0,514 м/с)).

Эти единицы подлежат отмене.

3.3) изъятые из употребления (лошадиные силы 1 л.с. – 735,499 Вт; миллиметры ртутного столба).

4) кратные и дольные единицы

Кратные – в целое число раз больше,

Дольные – в целое число раз меньше.

К ним существуют соответствующие приставки.

Достоинства СИ:

1) охвачены все единицы измерения в области науки

2) проведена унификация единиц ФВ

3) основные производные единицы имеют удобные размеры для использования.

1. Прямые многократные измерения – измерения, при которых значение измеряемой ФВ может быть определено непосредственно из опытных данных.

2. Косвенные – при них измеряемую ФВ определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, значения которых получены при помощи прямого измерения.

3. Совокупные измерения – при них числовые значения измеряемой ФВ определяются решением системы уравнений. Эти уравнения получаются из совокупности зависимостей. Найденных при измерении одноименных величин в различных сочетаниях.

4. Совместные измерения – предусматривают одноименные измерения двух или нескольких неодноименных величин с целью отыскания зависимости между ними.

5. Прямые однократные измерения. Однократные измерения более характерны для производственных процессов, многократные производятся в лабораторных и исследовательских целях. Однократные измерения производят, если:

- при измерении происходит разрушение объекта измерений;

- нет возможности повторного измерения;

- имеет место экономическая целесообразность.

Однократные измерения возможны при следующих условиях:

- объем априорной информации об объекте измерений достаточен;

- модель объекта и измеряемый параметр не вызывают сомнений;

- изучен метод измерений, возможности погрешности устранены;

- метрологические характеристики СИ соответствуют нормам.

За результат прямого однократного измерения принимается измеренная величина. Доверительная вероятность принимается равной 0,95.

До измерения проводится априорная оценка составляющих погрешностей:

А) погрешность СИ, рассчитанная по метрологическим характеристикам

Б) субъективная личная погрешность оператора

В) погрешность метода измерений. Если две последние составляющие не превышают 15% основной погрешности СИ, то за погрешность результата принимают погрешность применяемого СИ.

В наиболее общем случае, когда влияющие величины соответствуют нормальным условиям, погрешность результата однократного измерения равна пределу основной погрешности СИ.

Если условия измерения отличаются от нормальных, то следует определять и учитывать пределы дополнительной погрешности.

6. Абсолютные измерения – основаны на прямых измерениях величин или использовании физических констант. F = mg.

7. Относительные – измерение отношения величин к одноименной величине, выполняющую роль единицы.

8. Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо ФВ, выполненных одинаково по точности СИ в одних и тех же условиях.

9. Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо ФВ, выполненных различающимися по точности СИ и/или в разных условиях.

Дата добавления: 2014-01-04