1 Модели системы измерений

1.1 Основные понятия, термины и определения

1.1 Измерение - экспериментальный процесс, в котором с помощью СИ сравнивают неизвестные значения измеряемой величины с принятой единицей измерения той же физической природы и определяют какое число раз эта единица содержится в измеряемой величине.

Единицу величины воспроизводят в удобном для сравнения виде – мере.

Мера – средство измерения, воспроизводящее физическую величину известного размера (гири, эталонные источники напряжения, и т.п.). Различают однозначные и многозначные (линейки и т.п.), с непрерывным и дискретным воспроизведением.

(Контроль – это проверка соответствия заданным требованиям).

Возрастающая сложность и необходимая точность СИ, усложняющиеся задачи измерений требуют эффективных методов анализа и синтеза соответствующих проблем.

Основная идея теории измерений – цель измерения. Цель измерения – это формулирование заключения о состоянии наблюдаемого фрагмента действительности (образа действительности) [1]. Это определение параметров модели по результатам измерения некоторых других величин, связанных с параметрами состояния модельными зависимостями [9].

Теория измерений включает способ доказательства истинности и объективности образа действительности, полученного при измерении. Предпосылки теории измерения следующие:

1. между состояниями данной характеристики и значениями соответствующих величин – соотношение изоморфности;

2. отображение состояния данной характеристики в образ состояния неоднозначно;

3. неоднозначность отображения состояния в образ состояний, реализуемый с помощью СИ, можно установить по математической модели, описывающей метрологические характеристики СИ;

4. сформированный образ действительности соотносится с некоторыми условно установленными эталонными состояниями.

На фундаментальном уровне теория измерений занимается алгоритмизацией процесса измерения с учётом физического и математического понятий измеряемой величины.

На прикладном уровне теория измерений исследует задачи метрологии и автометрии, связанных с совершенствованием СИ.

2. Объект измерения – реальный физический объект природной или техногенной среды.

Модель объекта – теоретико-физическая и математическая конструкция, отражающая существенные для данной задачи измерения свойства объекта. Строится в соответствии с целью измерения.

Априорная информация – предварительная информация, обуславливающая эффективность измерения: при её отсутствии измерение невозможно, при полной информации ненужно.

Измеряемая величина – постоянный параметр модели объекта, отражающий ту её особенность, количественную оценку которой необходимо получить измерением. Представляет собой функцию от исходной физической величины.

Средство измерения (СИ) – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики. Взаимодействует с объектом, что обуславливает появление выходного сигнала и входного сигнала СИ, несущего информацию об измеряемой величине и подлежащего дальнейшей обработке.

Условия измерения – фактор, определяющий состояние объекта и эффективность использования СИ. Изменение состояния объекта влияет на измеряемую физическую величину и определяет степень недостоверности результата измерения.

Уравнение измерения – формализованное описание измерения, которое выражает связь между исходными и опытними данными, с одной стороны, и результатом измерения – с другой.