Контрольные вопросы по дисциплине «Метрология»
Метрология. Законодательная метрология. Физическая величина и ее значение. Единица физической величины. Прямо и косвенное измерениние. Совокупность и совместные измерения. Абсолютные и относительные измерения.
Метрология – наука об измерениях методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.Предметом заканадательной метрологии яявляется устоновление обязательныъ технических и юридических требований по приминению единиц физических величин эталонов методов и средств измерений направленных на обеспечение единсвта и необходимости точности измерений.Физическая велечина – свойство общее в качественном отношении для множества обектов физических систем их состояний и происходивших в них процессов.это свойствао является индивидуальным в количественном отношении для каждого из обектов.значение физ.велечины оно отражает в качественном и кол-венном отношениях соотвествующее свойство обекта. - Единица физической величины - физическая величина (ФВ) фиксированного размера, которой условно присвоено значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных физических величин. Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.
Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят по известной зависимости межу этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (нахождение плотности по массе и размерам)
Совокупные измерения – производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят из системы уравнений, получаемых при прямых измерениях (нахождение массы гири в наборе по известной массе одной из них и по результатам сравнения масс различных сочетаний гирь)
Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или более неодноименных величин для выявления зависимости между ними.
Абсолютными называют измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант.
Относительными называют измерения, при которых искомую величину сравнивают с одноименной величиной, играющей роль единицы или принятой за исходную.
Статические и динамические измерения. Метод непосредственной оценки (прямого преобразования) и метод сравнения. Однократные многократные измерения. Алгоритм измерения.
Статическое измерение – измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Динамическое измерение – измерение изменяющейся по размеру физической величины.
Строго говоря, все физические величины подвержены тем или иным изменениям во времени. В этом убеждает применение все более чувствительных средств измерений, которые дают возможность обнаруживать изменение величин, ранее считавшихся const, поэтому разделение измерений на динамические и статические является условным.
"Неизменных" физических величин, кроме физических констант в практике измерений почти нет, все величины различаются только в соответствии со скоростью изменения.
Статические и динамические измерения наиболее логично рассматривать в зависимости от режима получения средством измерения входного сигнала измерительной информации. При измерении встатическом режиме скорость изменения входного сигнала несоизмеримо ниже скорости его преобразования в измерительной цепи, и результаты фиксируются без динамических искажений.
При измерении в динамическом режиме появляются дополнительные динамические погрешности, связанные со слишком быстрым изменением либо самой измеряемой физической величины, либо входного сигнала измерительной информации, поступающего от постоянной измеряемой величины. Например, измерение температуры с помощью ртутного термометра несоизмеримо медленнее измерений электронными термометрами, следовательно, применяемые средства измерений могут в значительной степени определить режим измерений.
По числу повторных измерений одной и той же величины различают однократные и многократные измерения. Однократное измерение – измерение, выполненное один раз.
Во многих случаях на практике выполняются именно однократные измерения. Например, измерение конкретного момента времени по часам обычно производится один раз.
Многократное измерение – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящее из ряда однократных измерений.
В зависимости от поставленной цели число повторных измерений может колебаться в широких пределах (от двух измерений до нескольких десятков и даже сотен). Многократные измерения проводят или для страховки от грубых погрешностей (в таком случае достаточно трех-пяти измерений) или для последующей математической обработки результатов (часто более пятнадцати измерений с последующими расчетами средних значений, статистической оценкой отклонений и др.). Многократные измерения называют также«измерения с многократными наблюдениями».
Абсолютная и относительная погрешность измерения. Систематическая, случайная и грубая (промах) погрешности измерений. Погрешность метода измерений. Инструментальная (аппаратурная) погрешность измерений.
Под
абсолютной погрешностью измерения
понимают разность между полученным в
ходе измерения и истинным значением
физической величины:
Относительная
погрешность представляет собой
отношение абсолютной погрешности к
истинному значению измеряемой величины:
Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.
Грубая погрешность (промах) — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).
Случайная погрешность — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом в серии повторных измерений одной и той же величины, проведенных в одних и тех же условиях.
ПОГРЕШНОСТЬ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ - (погрешность метода) [error of method] - составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.
Инструментальные / приборные погрешности — погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировки шкалы, ненаглядностью прибора.