Основные характеристики, виды, методы и методики измерений

Измерением называют процесс нахождения значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Суть измерения описывают основным уравнением: X= А = kА0         ,                                            (1.5)                         

где А - значение измеряемой физической величины; А0 - значение величины, принятой за образец; k - отношение измеряемой величины к образцу. Получаемую при измерениях информацию называют измерительной. Часто информация об объекте измерения известна до проведения измерений, что является важным фактором, обуславливающим их эффективность. Такую информацию называют априорной (полученной до проведения измерений). При полном отсутствии этой информации измерение в принципе невозможно, так как неизвестно, что же необходимо измерить, а следовательно, нельзя выбрать нужные средства измерений. При наличии априорной информации об объекте в полном объеме, т.е. при известном значении измеряемой величины, измерения попросту не нужны. Априорная информация определяет достижимую точность измерений, их качество и эффективность.

Основные характеристики измерений.

Основными характеристиками измерений являются: результат и погрешность. Результат измерений физической величины (кратко - результат измерения или, просто результат) - значение физической величины, полученное путем ее измерения. Часто в полученный результат вносят поправки. Поправка (англ. Correction) - значение физической величины, одноименной с измеряемой, которая вводится в результат измерения для исключения определенных, так называемых систематических составляющих погрешности что находит отражение в терминологии: - неисправленный результат измерения - измеренное значение физической величины, полученное до внесения поправок; -        исправленный результат измерения - измеренное значение физической величины и уточненное путем внесения в него необходимых поправок. Погрешность средства измерения - разность между показаниями средства измерения и истинным значением измеряемой физической величины. Качество измерений характеризуется точностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью, достоверностью, а также размером допускаемых погрешностей.

Качество измерений - совокупность свойств, обусловливающих получение результатов с требуемыми точностными характеристиками, в необходимом виде и установленные сроки. Точность результата измерений - одна из характеристик качества измерений, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения.

По точности измерения делят на три группы: -  измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне развития науки и техники; измерения, связанные . при научных исследованиях; - контрольно-поверочные и лабораторные измерения - метрологическая аттестация средств измерений, лабораторный анализ, экспертные измерения; погрешность таких измерений не должна превышать некоторого определенного уровня; - технические измерения, при которых погрешность оценивают по метрологическим характеристикам средств измерений  с учетом применяемого метода измерений. Правильность измерений - характеристика, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результатов измерений. Сходимость результатов измерений - близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом, в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью. Воспроизводимость - близость результатов измерений одной и той же физической величины, полученных в разных местах, разными методами и средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям (температура, давление, влажность и др.). Достоверность - характеристика качества измерений, отражающая доверие к их результатам, которая определяетсядоверительной вероятностью РД того, что истинное значение измеряемой величины Xн" находится в некотором заданном интервале. Подобный интервал называют доверительным и между его границами с заданной доверительной вероятностью       

Pn(Xn≤Xi≤Xb)=1-q   (1.6)

находится истинное значение Xи оцениваемого параметра. Принцип измерений - совокупность физических явлений, на которых основаны измерения. Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Это достаточно общее определение на практике часто конкретизируют, относя его только к применяемым средствам измерения, например, метод измерения частоты частотомером, напряжения - вольтметром. Объект измерения - реальный физический объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами. Алгоритм измерения - точное предписание о порядке выполнения операций, обеспечивающих измерение физической величины. Математическая модель объекта измерения - совокупность математических символов (образов) и отношений между ними, которая адекватно описывает интересующие человека свойства объекта измерения.