Порядка.

9.3 Экстраполяция результатов измерений

В практике измерений термину экстраполяция соответствует следующее определение: экстраполяцией называется распространение (продление) полинома за пределы интервала представления, на котором этот полином построен, причем внутри интервала полином может быть как интерполирующим, так и аппроксимирующим. Экстраполяцию вправо от правой границы интервала (т.е. в сторону увеличения аргумента) обычно называют предсказанием (прогнозом), если аргументом является время.

Средний (по реализации) квадрат (дисперсия) погрешности экстраполяции G²(t) в точке t по форме исходной записи не отличается от погрешности представления G²_ПР(t) внутри интервала. При использовании для экстраполяции полиномов нулевой N_К=0 и первой N_К=1 степени (ступенчатая или линейная экстраполяция) приведем (без доказательств),

При N_К=0

При N_К=1

где

- фиксированный шаг дискретизации; σ²_Э (Θ) - погрешность экстраполяции; r_λ - нормированная корреляционная функция; Θ - число шагов экстраполяции вправо от правой (или влево от левой) границы интервала представления; T₀ длина интервала представления; σ²_λ - погрешность экстраполяции представления непрерывного сообщения. Погрешность представления σ²_Э не превышает 1-3%.

Современные системы автоматизации измерений, контроля и испытаний являются, по сути дела, информационно-измерительными системами и поэтому знание основ программного обеспечения необходимо для их эффективной эксплуатации в производственных условиях.

Проверочная работа!!! лекция 10

Наряду с техническим и программным обеспечением важное значение для повышения точности измерений имеет их соответствующее метрологическое обеспечение.

10.1 Физические величины как объект измерений

Объектом измерений являются физические величины, которые принято делить на основные и производные. Основные величины не зависимы друг от друга, но они могут служить основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них.

Например, в известной формуле Эйнштейна для энергии Е

Е=mс²

(где m - масса; с - скорость света) масса m является основной величиной, энергия E - производная величина, а зависимость между ними определяет – приведенная формула.

Основным величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным - производные единицы измерений. Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин.

Первой системой единиц считается метрическая система, где за основную единицу длины был принят метр, за единицу веса - вес 1см³ химически чистой воды при температуре +4°С - грамм (позже килограмм), единица площади (ар-площадь квадрата со стороной 10м), объема - стер (объем куба с ребром 10м), вместимости – литр (объем куба с ребром 0,1м).

В метрической системе еще не было четкого деления единиц величины на основные и производные.

Понятие системы единиц как совокупности основных и производных впервые предложена немецким ученым Гауссом в 1832 году. В качестве основных в этой системе были приняты: единица длины - миллиметр, единица массы - миллиграмм, единица времени - секунда. Эту систему единиц назвали абсолютной.

В 1881 году была принята система единиц физических величин СГС, основными единицами которой были: единица длины - сантиметр, единица массы - грамм, единица времени - секунда. Производными единицами системы считались единицы силы - килограмм-сила, единица работы - эрг.

В начале 20 века итальянский ученый Джорджи предложил еще одну систему единиц, получившую название МКСА, широко распространившуюся в мире. Основные единицы этой системы: метр, килограмм, секунда, ампер (единица силы тока). Производные единицы системы: единица силы - ньютон, единица энергии - джоуль, единица мощности - ватт.

В настоящее время наиболее широко распространена во всем мире Международная система единиц СИ. В системе СИ 7 основных единиц, дополнительные и производные единицы физических величин.

Основные единицы физических величин:

• единица длины - метр;

• единица массы - килограмм;

• единица времени - секунда;

• единица силы электрического тока - ампер;

• единица термодинамической температуры - кельвин;

• единица количества вещества - моль;

• единица силы света - кандела.

Международная система СИ считается наиболее совершенной и универсальной по сравнению с предшествовавшими ей.

Какие системы измерений используются на данный момент в мировой практике?