2.5 Качественная и количественная характеристика измеряемых величин Качественная характеристика измеряемых величин

Измеряемые величины имеют качественную и количественную характеристики. Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность.

Размерность – это выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведения символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в используемой системе величин за основные и с коэффициентом пропорциональности,равным единице. [РМГ 29-99 Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения].

Размерность зависит от выбора основных физических величин, то есть от системы единиц. Она отражает связь измеряемой величины с основными величинами и зависит от выбора последних. Как указывал М. Планк, вопрос об «истинной» размерности любой величины «имеет не более смысла, чем вопрос об истинном названии какого-то предмета». По этой причине в гуманитарных науках, искусстве, спорте, квалиметрии, где номенклатура основных величин не определена, теория размерностей не находит пока эффективного применения. В физике, напротив, методами теории размерностей нередко удаётся получать важные самостоятельные результаты. Формальное применение алгебры размерностей иногда позволяет определить неизвестную зависимость между физическими величинами.

На практике понятие размерности используют для перевода единиц из одной системы в другую, для проверки правильности сложных расчетных формул, полученных в результате теоретического вывода, для выяснения зависимости между величинами и в теории физического подобия.

Количественная характеристика измеряемых величин

Для установления различия в количественном содержании свойства изучаемых объектов, отображаемого данной физической величиной, введено понятие размера физической величины.

Если имеется некоторая физическая величина Х и принятая для неё единица измерения равна [х], то значение физической величины Х равно

Х = q [х] Это основное уравнение измерений

В основном уравнении измерений отражена процедура сравнения неизвестного размера Х с известным [х]. В тоже время из основного уравнения измерений видно, что числовое значение величины зависит от размера принятой единицы измерения.

В метрологии существует два вида уравнений, связывающих между собой различные физические величины:

• уравнения связи между величинами;

• уравнения связи между числовыми значениями.

Уравнения связи между величинами представляют соотношения между ними в общем виде, независимо от единиц Х = f (x₁, x₂, x₃ ).Это уравнение утверждает связь между величинами, обусловленную законами природы. В нём под буквенными символами понимаются физические величины.

Уравнения связи между числовыми значениями используются для установления связи между единицами измерений. Они могут иметь различный вид в зависимости от выбранных единиц, входящих в уравнение величин.