История си
СИ является развитием метрической системы мер, которая была создана французскими учёными и впервые широко внедрена после Великой французской революции. До введения метрической системы единицы выбирались независимо друг от друга. Поэтому пересчёт из одной единицы в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 году во Франции были изготовлены два эталона — для единицы длины (метр) и для единицы массы (килограмм).[4]
В 1874 году была представлена система СГС, основанная на трёх единицах — сантиметр, грамм и секунда — и десятичных приставках от микро до мега.[4]
В 1875 году была подписана Метрическая конвенция. Были начаты работы по разработке международных эталонов метра и килограмма.
В 1889 году 1-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, так как эти единицы были признаны более удобными для практического использования.[4]
В последующем были введены базовые единицы для физических величин в области электричества и оптики.
В 1960 году XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)».
В 1971 году XIV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу количества вещества (моль).
В 1979 году XVI Генеральная конференция по мерам и весам приняла новое, действующее поныне, определение канделы.
В 1983 году XVII Генеральная конференция по мерам и весам приняла новое, действующее поныне, определение метра
Кратные и дольные единицы
Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами.
В таблице приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.
|
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки | |
|
русское |
международное | ||
|
1018 |
экса |
Э |
Е |
|
1015 |
пета |
П |
Р |
|
1012 |
тера |
Т |
Т |
|
109 |
гига |
Г |
G |
|
106 |
мега |
М |
М |
|
103 |
кило |
к |
k |
|
102 |
гекто |
г |
h |
|
101 |
дека |
да |
da |
|
10-1 |
деци |
д |
d |
|
10-2 |
санти |
с |
c |
|
10-3 |
милли |
м |
m |
|
10-6 |
микро |
мк |
|
|
10-9 |
нано |
н |
n |
|
10-12 |
пико |
п |
p |
|
10-15 |
фемто |
ф |
f |
|
10-18 |
атто |
а |
a |
6. Измерение физических величин
Измерение физической величины (англ. measurement) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.
Примеры: 1) В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчет.
Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.
Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.
Однократное измерение – измерение, выполненное один раз. Примечание. Во многих случаях на практике выполняются именно однократные измерения. Например, измерение конкретного момента времени по часам обычно производится один раз.
Многократное измерение – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений.
Статическое измерение (англ. static measurement) – измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Примеры
Измерение длины детали при нормальной температуре.
Измерение размеров земельного участка
Динамическое измерение (англ. dynamic measurement) – измерение изменяющейся по размеру физической величины.
Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Пример. Измерение силы F=mg основано на измерении основной величины - массы m и использовании физической постоянной g (в точке измерения массы). Примечание. Понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах. В таком понимании это понятие находит все большее и большее применение.
Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно. Примечание. Термин прямое измерение возник как противоположный термину косвенное измерение. Строго говоря, измерение всегда прямое и рассматривается как сравнение величины с ее единицей. В этом случае лучше применять термин прямой метод измерений.
Примеры
Измерение длины детали микрометром.
Измерение силы тока амперметром.
Измерение массы на весах.
Косвенное измерение – определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной. Например, нахождение плотности однородного тела по его массе. Примечание. Во многих случаях вместо термина косвенное измерение применяют термин косвенный метод измерений.
Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях (нахождение массы гири в наборе по известной массе одной из них и по результатам сравнения масс различных сочетаний гирь)
Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.
Наблюдение при измерении (англ. observation) – операции, проводимые при измерении и имеющие целью своевременно и правильно произвести отсчет.
Отсчет показаний средства измерений – фиксация значения величины или числа по показывающему устройству средства измерений в заданный момент времени.
Измерительный сигнал (англ. measurement signal) – сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.
Измерительная информация (англ. measurement information) – информация о значениях физических величин.
Измерительная задача – задача, заключающаяся в определении значения физической величины путем ее измерения с требуемой точностью в данных условиях измерений.
Объект измерения – тело (физическая система, процесс, явление и т.д.), которое характеризуется одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.
Область измерений – совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо области науки или техники и выделяющихся своей спецификой.
Вид измерений – часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.
Подвид измерений – часть вида измерений, выделяющаяся особенностями измерений однородной величины (по диапазону, по размеру величины и др.).