9. Привести примеры видов шкал.

Для выполнения измерений недостаточно определить физические величины и назначить единицы их измерения. Необходимым условием измерения является расположение разных значений измеряемой величины в определенной последовательности, которая устанавливается за согласованием и зовется шкалой. Шкала - упорядоченное множество измеряемых величины. Характер шкалы зависит от цели измерения и вида измеряемой величины. Существует несколько основных видов шкал, которые отличаются по типу арифметических операций с величинами:

1. Шкала порядка - измеримые величины, которые расположены в порядке роста или убывания. Операция расположения размеров в порядке их роста или убывания с целью получения измерительной информации называется ранжированием. С целью измерения некоторые точки на шкале порядка можно зафиксировать как опорные. Точкам этой шкалы могут быть поставленные в соответствие цифры, которые называются баллами. С помощью этих шкал измеряют знание, силу землетрясений, твердость и так далее. Недостатком реперних шкал является неопределенность интервалов между точками шкалы, потому баллы нельзя составлять, множить и тому подобное.

2. Шкала интервалов - это шкала, составленная из строго определенных интервалов. Шкалу интервалов можно использовать для измеряемых величин, в которых начало отсчета (нуль) принято за согласованием и не имеет объективного характера. Примером такой шкалы является временная шкала календарных дат, начало отсчета которой является не одинаковым в разных странах. По этой шкале можно определить, насколько одно событие состоялось раньше другой (вычитание), но нельзя - насколько быстрее (разделение).

3. Шкала отношений - это шкала которая составлена из строго определенных интервалов и при построении которой одной из реперних точек (начало отсчета) принята такая точка, в которой размер измеримой величины не принимается ровным нулю условно, а равняется нулю в действительности. Такие шкалы обычно отвечают физическим величинам. Например, шкалы длины, массы, температуры. Шкала отношений является наиболее удобной. На ней выполняются математические операции добавления, вычитания, умножения, разделения. Другими словами, по шкале отношений можно определить, в сколько раз ФВ (например, длина) одного размера больше другой. Построение такой шкалы возможно не всегда. Время можно измерять только по шкале интервалов.

10. Охарактеризовать виды измерений. Разница между прямыми и другими видами измерений.

Существуют следующие основные виды измерений: Прямое измерение - измерение, при котором это значение величины находят непосредственно из опытных данных (например, измерение температуры термометром, длины - с помощью линейки). Уравнение прямого измерения имеет вид:

А = cx,

где А - значение измеримой величины в принятых для нее единицах измерения;

с - цена подилки шкалы или единичного показа цифрового отсчетного устройства в единицах измеряемой величины;

x - отсчет по индикаторному устройству в делениях шкалы.

Прямое измерение - более простой и точный вид измерений, однако большинство измеряемых величины, недосягаемые для прямого измерения, потому используются другие виды измерений.

1. Посредственное измерение - измерение, при котором это значение величины находят на основании известной зависимости между величиной, которая измеряется, и величинами, поддавливаемыми прямыми измерения (например, нахождение плотности тела по его объему и массе). Уравнение посредственного измерения:

А = f (a₁, a₂,..., a_n),

где А - это величина, которая является функцией аргументов a1, a2..., an, измеренных прямым средством.

Точность посредственного измерения является ниже, поскольку зависит от точности нескольких измерительных величин непосредственно.

2. Общие измерения - создаваемые в то же время измерения двух или нескольких неодинаковых величин для нахождения зависимости между ними. Общие измерения используются в науке для нахождения закономерностей между разными величинами. В метрологии общие измерения часто используются при исследовании точности средств измерений и влияния на них параметров окружающей среды.

От вида измерений зависят средства обработки экспериментальных данных, полученных в ходе выполнения измерений, и методы нахождения результата, поскольку результат измерения обычно не дается непосредственно в опыте, а требует специальной математической обработки опытных данных.

Большинство измерений в нынешнее время выполняют на производстве для осуществления контроля над качеством продукции, которая выпускается, и параметров технологического процесса. Контроль - измерение, в процессе которого определяют, находится ли значение измеряемой величины в предварительно установленных для нее пределах. Подробнее виды и методы контроля будут рассматриваются в соответствующем разделе данного курса.

Любое измерение основывается на определенном принципе измерения, который является совокупностью физических явлений, положенных в основу измерения. Например, использование термоэлектрического эффекта для определения температуры, использования силы веса, пропорциональной массе, при измерении массы взвешиваниям. Более общим понятием является понятие «метод измерений».