1.11. Эталоны единиц физических величин. Образцовые средства измерений

Эталон единицы физической величины— средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспро­изведения и хранения единицы данной величины (в некоторых случаях только для воспроизведения или только для хранения еди­ницы). Назначение эталона единицы физической величины - пере­дача ее размера ниже стоящим по точности средствам измерений в общегосударственном или в международном масштабе.

Эталон единицы физической величины выполняется по особой спецификации и официально утверждается в установленном по­рядке. При конкретном применении термина слова «единицы физической величины» заменяют ее наименованием: эталон кило­грамма, эталон ампера и т.п. Опускать слова «единицы физиче­ской величины» или наименование единицы в целях сокращения следует очень осторожно.

В технике, науке и даже в художественной литературе слово «эталон» употребляется в более широком смысле. Под эталоном понимают образец наивысшего достижения в чем-либо, образец, по которому следует равняться. В метрологии и измерительной технике слово «эталон» следует применять только в том смысле, о котором сказано выше. Неправильно называть наиболее точные средства измерений, применяемые на предприятиях для поверок, эталонами, эталонными средствами измерений. Для них установ­лены и широко применяются наименования «образцовые средства измерений».

Сам по себе термин «образцовое средство измерений» допу­скает двоечтение. Он может быть ошибочно понят как лучшее средство измерений и на основании такого толкования может быть применен для измерений в то время, как основное правило мет­рологии говорит о том, что образцовые меры и образцовые изме­рительные приборы, предназначенные для поверки, недопустимо применять для измерений, так как это грозит нарушением един­ства мер и измерений [4].

1.12. Точность измерений

Термин «точность измерения» применяется очень широко, одна­ко пока нет общепринятого способа выражать точность измерения количественно. В ГОСТ 16263—70 сказано: «Количественно точ­ность может быть выражена обратной величиной модуля относительной погреш­ности. Например, если погрешность измерений равна 10^-2 % = 10^-4, то точность равна 10⁴. Такой способ количественного выражения точности был предложен давно, однако он широко не распространился.

Под точностью измерения понимают степень при­ближения результатов измерений к истинному значению измеряе­мой величины. Однако выражения вроде «точность измерения рав­на 0,1 %» или «результат измерения верен с точностью до 0,001» неправильны. Термин же «точность» применим лишь для сравнения результатов или относительной характеристики методов измерений, например, точность измерения длины с помощью микрометра больше, чем при измерении с помощью штангенциркуля [4].

1.13. Погрешность измерений

Под погрешностью измеренияпонимается алгебраическая раз­ность между полученным при измерении значением измеряемой величины и значением, выражающим истинный размер этой величины. Практически мы всегда заменяем значение, соответствую­щее истинному размеру измеряемой величины (сокращенно истин­ное значение измеряемой величины), значением, наиболее близким к истинному. По крайней мере, настолько близким, насколько это может удовлетворить нас в каждом данном конкретном случае. Таким образом, результат измерения дает нам только приближен­ное значение измеряемой величины. И оценить степень этого при­ближения мы можем тоже только приближенно. Можно ли по­грешность измерения назвать ошибкой измерения? Видимо, нет, так как мы не умеем измерять лучше, точнее. Ошибкой измерения можно назвать ошибку, допущенную экспериментатором и обна­руженную при контрольных измерениях. В этих случаях мы гово­рим, что экспериментатор ошибся.

Выше было сказано, что на практике истинное значение изме­ряемой величины мы заменяем более близким к нему значением, более точным, чем полученное при измерении. Это значение, более близкое к истинному, мы называем «действительным» значением измеряемой величины.

Действительное значение изме­ряемой величины- это значение, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него. Оно не­обходимо нам для оценки погрешности измерения, определение которой приобретает теперь несколько другой характер. Погреш­ность результата измерения- это алгебраическая разность между полученным при измерении и действительным значением измеряе­мой величины. Это уже реальная величина, доступная для опреде­ления.

Погрешность результата измерения может быть выражена в единицах измеряемой величины или в долях (или в процентах) ее значения. Погрешности измерения, выраженные в долях или в про­центах от значения измеряемой величины, называют относитель­ными. В отличие от них погрешности, выраженные в единицах измеряемой величины, называют абсолютными [4].