2.2. Классификация физических величин.
Классификация физических величин приведена на Рис.2.2.
Рис.2.2.
2.3. Измерительные процедуры.
Составляющие измерительных процедур приведены на Рис.2.3.
Рис.2.3.
Измерительные процедуры включают в себя следующие этапы:
Выявление измеряемой величины.
Измеряемая величина проявляется: путём энергетического воздействия; через видоизменение вещества (агрегатного состояния, состава вещества); разделение сложного объекта или процесса (пространственное разделение, временное разделение)
2. Измерительные преобразователи.
Измерительные преобразователи (ИП) рис.2.3 классифицируются в зависимости от выполняемых ими функций.
3. Создание физической величины заданного размера.
Средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера, называется мерой.
Виды мер. (Рис. 2.4 а,б,в,г)
а) одноканальная не регулируемая мера
б) одноканальная регулируемая мера
в)
многоканальная не регулируемая мера
г) Многоканальная регулируемая мера
4. Сравнение.
Сравнение осуществляется сравнивающими устройствами (СУ). Сравнение является важнейшей измерительной процедурой и используется в различных информационных процедурах: контроль, измерение, распознавание образов, управлении и др. При сравнении выделяется знак разности сравниваемых физических величин.
Все физические величины относительно создания знака разности делятся на три группы:
а) Сигналы направленного действия, которые можно непосредственно сравнивать без измерительного преобразования, это абсолютно метризуемые величины (длина, масса и т. д.)
б) Сигналы направленного действия, но неудобные для вычитания. К ним относятся сетевые подтоки, ионизирующие излучения, потоки жидкости и газа, их можно коммутировать.
в) Сигналы, которые физически невозможно вычитать. Эти сигналы характеризуют состояние объектов, к ним относится: влажность, концентрация, цвет, запах, температура и т. д. их можно выявить через измерительные преобразования.
Методы построения сравнивающих устройств (СУ):
СУ на основе разновременного сравнения. (Рис.2.5.)
Рис. 2.5.
СУ на основе одновременного вычитания (Рис.2.8.)
Рис.2.6.
В – вычитатель
РЭ – релейный элемент
СУ на основе деления (Рис.2.8.)
Рис.2.7.
5. Получение результата.
6. Запоминание. Запоминание может быть на бумаге, магнитной пленке и другого вида электронных носителях.
2.3. Исходное положение, определяющее сущность измерения
Исходные положения, определяющие сущность измерения проявляют себя в трёх отношениях: эквивалентности, порядка и аддитивности.
Эквивалентность Отношения эквивалентности R (), когда данное свойство у различных объектов оказывается одинаковым или неодинаковым и описывается постулатами:
дихотомии (сходства или различия): либо Х (А)Х (В), либо Х (А)Х (В);
симметричности (симметричность отношения эквивалентности): если
Х (А)Х (В), то Х (В)Х (А);
транзитивности по качеству (переход отношения эквивалентности): Х (А)Х (В) и Х (В)Х (С) то Х (А)Х (С);
Порядок
Отношения порядка R(<>) – когда данное свойство у различных объектов оказывается больше или меньше – описываются постулатами:
антисимметричности: если Х (А) >Х (В), то Х (В) <Х (А);
транзитивности по интенсивности свойства (переход отношения порядка): если Х (А)>Х (В) и Х (В)>Х (С), то Х (А)>Х (С).
Аддитивность
Отношения аддитивности R(+), когда однородные свойства различных объектов могут суммироваться описываются постулатами:
монотонности (однонаправленности аддитивности), если Х (А)=Х (С) и Х (В)>0, то Х (А)+Х (В)>Х (С);
коммутативности (переместимость слагаемых): Х (А)+Х (В)=Х (В)+Х (А);
дистрибутивности: Х (А)+Х (В)=Х (А+В);
ассоциативности (независимость суммы от замены слагаемых их суммами [Х (А)+Х (В)]+Х (С)=Х (А)+[Х (В)+Х (С)].