- •Общая теория измерений
- •1. Метрология. Основные термины и определения
- •2. Методы и средства измерений
- •2.1 Основное уравнение измерений
- •2.2 Шкалы измерений
- •2.3 Методы и средства измерений
- •2.4 Основные характеристики измерений
- •I. Метод противопоставления.
- •II. Дифференциальный метод.
- •IV. Метод совпадений.
- •2.5 Средства измерения, меры и эталоны
- •IV. Измерительные установки и системы.
- •3. Системы единиц величин
- •3.1 Виды физических величин и единиц
- •3.2 Системы единиц физических величин
- •3.3 Международная система единиц физических величин.
- •3.4 Определение основных единиц величин
- •3.5 Пояснения к формулировкам единичных величин.
- •3.6 Дополнительные единицы в системе си
- •3.7 Производные единицы.
- •3.8 Эталоны единиц величин в системе си
- •3.8.1 Эталоны единиц длины
- •3.8.2 Эталон единицы массы
- •3.8.3 Эталоны единицы времени и частоты
- •3.8.4 Эталон единицы силы электрического тока
- •3.8.5 Эталон единицы температуры
- •4. Модели измеряемых величин и средств измерения
- •4.1 Виды физических величин
- •4.2 Математические модели детерминированных случайных величин
- •4.3 Математические модели средств измерений
- •4.3.1 Виды измерительных преобразований
- •4.3.2 Математическая модель средств измерений в форме дифференциального уравнения.
- •4.3.3 Математическая модель средств измерений в форме передаточных и частотных характеристик
- •4.3.4 Математические модели средств измерения в форме весовой и переходной функций (характеристик)
- •5. Понятия метрологических характеристик и средств измерения
- •5.1 Номенклатура метрологических характеристик
- •1. Характеристики средств измерений, предназначенные для определения результатов измерений:
- •2. Характеристики погрешностей средств измерений:
- •3. Характеристики чувствительности приборов к влияющим величинам:
- •4. Динамические характеристики средств измерений:
- •5. Характеристики средств измерений по входу или выходу
- •6. Значения неинформативных параметров выходного сигнала приборов.
- •5.2 Способы нормирования метрологических характеристик
- •6. Классы точности средств измерений
- •6.1 Обозначение классов точности
- •7. Теория результатов измерений
- •7.1 Определение погрешности результат измерения
- •7.2 Основные источники погрешности результата измерения
- •7. 3 Классификации погрешности измерения γ
- •По форме представления:
- •По характеру изменения результатов при повторных измерениях погрешности измерения делятся на следующие виды:
- •По причине возникновения погрешности измерений делятся на следующие виды:
- •По условиям проведения измерений погрешности измерений делятся на следующие виды:
- •По характеру изменения физической величины погрешности измерений делятся на следующие виды:
- •7.4.Способы выявления систематической составляющей погрешностей измерения
- •7.5 Выбор количества измерений
- •7.6 Требования к оценкам измеряемой величины
- •7.7 Точечные и интервальные оценки истинного значения измеряемой величины
- •7.7.1 Точечные оценки.
- •7.7.2 Интервальные оценки
- •8. Обработка результатов измерений
- •8.1 Обработка результатов прямых равноточных многократных измерений
- •8.1.1 Методика обработки результатов прямых многократных равноточных измерений
- •8.2 Обработка результатов неравнорассеянных (неравноточных) измерений
- •8.3 Совместная обработка нескольких рядов (серий измерений)
- •8.4 Обработка результатов косвенных измерений
- •8.5 Совокупные и совместные измерения
Общая теория измерений
1. Метрология. Основные термины и определения
Основные понятия и определения метрологии.
ГОСТ 16263 – «Метрология. Термины и определения»
МИ – «Метрология. Основные термины и определения»
Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способов достижения требуемой точности измерения.
Из данного определения измерение может быть определено как совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с его единицей и получать значение измеряемой величины, называемой результатом измерения.
Важнейшим понятием является «единство измерений» - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.
Соблюдение единства измерений необходимо, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в различных местах, в различное время и с использованием различных методов и средств измерений.
В метрологии установлены следующие основные понятия и определения:
1. Точность измерений – характеристика, определяющая близость результатов измерений к истинному значению измеряемой величины. В отличие от точности, погрешность измерения – есть степень отклонения результата измерения от истинного значения величины. Таким образом, общим для всех измерений является сравнение опытным путем измеряемой величины с однородной величиной, принятой за единицу для получения результата измерения в пределах установленной (нормированной) погрешности.
2. Достоверность измерений – характеристика, которая качественно определяет близость к 0 погрешности результата измерений.
3. Правильность измерения – характеристика, определяющая близость к 0 систематической погрешности результата измерений.
4. Воспроизводимость – характеристика качества измерений, определяющая повторяемость (в пределах установленной погрешности) результатов измерений одной и той же величины, полученных в различных местах, различными методами и средствами, различными операторами и в различное время, но приведенных к одним условиям измерений (температура, давление, влажность).
5. Сходимость – характеристика качества измерений, определяющая близость друг к другу одной и той же величины результатов, выполненных многократно одним и тем же средством, методом и в одних и тех же условиях.
Метрология как область науки касается последовательной деятельности человека и основана на теории диалектики и познания, поскольку позволяет связывать воедино теоретические исследования и практическую деятельность.
Практическое значение метрологии состоит в том, что она является научной основой при создании измерительной техники любого вида. Использование законов и принципов метрологии обеспечивает надежность и достоверность измеряемой информации, единство измерений и в целом единство используемых методов и средств контроля.
Метрология тесно связана со стандартизацией: основные метрологические правила и принципы, действующая система эталонов, методов поверки должны использоваться в виде стандартов.
В настоящее время перед метрологией поставлены решения целого ряда научно-технических задач:
1. Унификация единиц измерений на базе международной системы «си», что обеспечит единообразие используемых единиц величин во всех странах и областях науки и техники.
2. Повышение требований к эталонам на основе использования физических констант, атомных постоянных, то есть задача приближения точности измерений к точности эталонов.
3. Уменьшение потерь точности при передаче единицы от эталона к рабочим средствам измерения.
4. Распространение точных измерений на область очень больших и малых величин.
5. Повышение точности измерений нестационарных условий (большие измерения, динамические нагрузки)
6. Изменение сущности процесса измерения за счет применения измерительно-управляющих систем, позволяющих сравнивать как величины, так и процессы по большому числу параметров и характеристик.
7. Совершенствование методов обработки результатов измерений за счет развития математического аппарата (применение теории вероятности, теории случайных функций).
8. Применение автоматических методов контроля и регулирования.
В РФ вся деятельность по метрологическому обеспечению осуществляется метрологической службой РФ. Порядок и содержание всех работ устанавливается государственной системой обеспечения единств измерения (ГСОЕИ).
Метрологическая служба РФ представляет собой сеть научно-исследовательских метрологических институтов и центров, территориальных метрологических организаций, контрольно-испытательных и поверочных организаций, осуществляющих следующие функции:
1. Допуск к применению единиц физических величин.
2. Совершенствование действующих и создание новых государственных эталонов для обеспечения единства измерений.
3. Контроль за разработкой и производством эталонных и рабочих средств измерений.
4. Метрологический надзор за изготовляемыми и эксплуатируемыми средствами измерений.
5. Инспекция метрологической деятельности на предприятиях.
\