6. Основное уравнение измерения
7. Шкалы физических величин. Шкала интервалов.
Размеры физических величин как измеряются, так и оцениваются при помощи шкал.
Шкала физической величины — упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерений данной величины.
Условная шкала физической величины — это шкала физической величины, исходные значения которой выражены в условных единицах.
В зависимости от вида проявлений свойств физических объектов различают пять основных типов шкал измерений.
1. Шкала наименований (шкала классификаций)
Шкала наименований — это самый простой тип шкал, основанный на приписывании качественным свойствам объектов чисел или имен. Такие шкалы применяют для свойств, проявляющих себя только в отношении эквивалентности, которые у различных объектов могут совпадать или не совпадать. Измерительное преобразование для этих свойств не найдено либо не требуется по условиям познания данного объекта или явления. В таких шкалах отсутствуют понятия нуля и единицы измерения. Часто по таким шкалам классифицируют свойства, определяемые с помощью органов чувств человека (экспертные оценки).
2. Шкала порядка (шкала рангов)
Шкалы порядка применяют для оценивания размеров величин третьей группы, которые проявляют себя в отношении эквивалентности и порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления данного свойства. В этих шкалах обычно имеется понятие о нуле шкалы, но единицы измерения ввести нельзя в принципе, так как для них не установлена пропорциональность (линейность) изменения размеров величины относительно выбранного измерительного преобразования, Поэтому эти величины не измеряют, а оценивают по заранее выбранным правилам в порядке убывания или возрастания размера величины,
3. Шкала интервалов (шкала разностей)
Измерительные шкалы интервалов применяют для измерений интервалов величин второй группы, которые, в отличие от самих величин, удовлетворяют отношениям эквивалентности. Порядка и аддитивности. Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов и, как следствие линейна и имеет единицу измерения. Ноль такой шкалы принят по соглашению и поэтому является условный.
К таким шкалам относится летоисчисление по различным календарям, в которых за нулевую отметку принимается либо Рождество Христово, либо сотворение мира. К таким же шкалам относятся температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта, Реомюра.
4. Шкала отношений
Физические шкалы отношений являются наиболее совершенными из всех перечисленных, так как имеют не только единицу измерения, но и естественный ноль шкалы. Размер величины Q может быть описан уравнением
Примерами величин, для которых существуют шкалы отношений, являются масса, длина, термодинамическая температура, связанная со шкалой Кельвина, сила электрического тока, электрическое напряжение и т. д.
5. Абсолютные шкалы
Иногда для физических величин, для которых справедливы отношения эквивалентности, порядка и аддитивности, но дополнительно имеющих естественное определение единицы измерения, не зависящее от принятой системы единиц, используют понятие абсолютных шкал. Эти шкалы обладают всеми признаками шкал отношения, но при этом имеют безразмерную единицу измерения. Это относительные величины, такие как коэффициенты усиления, ослабления, плоский или телесный угол и т.д. Введение таких величин объясняется удобством выражения некоторых физических процессов или явлений, их математического описания и практической реализации в измерительной технике.