Я часто говорю, что когда Вы можете измерить то, о чем Вы говорите и
представить это в цифрах, тогда Вы действительно что-то знаете, но если Вы не можете измерить, если Вы не можете это представить в цифрах, Ваше знание о предмете неудовлетворительно. Это может быть началом знания, но не знанием…
Лорд Кельвин
1. Предмет и задачи метрологии
1.1.Основные определения
Метрология (от греч. Metron- мера и logos- учение, понятие) занимается измерениями.
Чем вызвана необходимость изучения метрологии? Развитие науки и техники неразрывно связано с возможностями измерений. Чем больше физических величин и с большей точностью можно измерить, тем более качественнее и с более широкими возможностями устройства можно разработать. Кроме того, измерительная техника не стоит на месте, а постоянно развивается. Основной тенденцией развития является увеличение тенденцией развития автоматизации и точности измерения.
Основной задачей метрологии является обеспечение единства измерений. Под единством измерений понимается такое их состояние, при котором результаты измерений вырождены в узаконенных единицах, а погрешность измерения известна с заданной вероятностью.
К основным разделам метрологии относятся:
-
Единицы физических величин и их свойства;
-
Общая теория измерений;
-
Методы и средства измерения физических величин;
-
Методы оценки точности измерений;
-
Методы эталонирования.
Рассмотрим эти разделы более подробнее. Сначала определимся с основными понятиями метрологии.
-
Измерение – сравнение измеряемой физической величины с заранее выбранной единицей.
-
Физическая величина – это свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них (например, все электрические и радиотехнические величины).
Оценку физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц называют значением
физической величины.
Различают истинное и действительное значение физической величины.
Истинное значение физической величины идеально отражает количественные и качественные свойства объекта, и его стараются найти при измерениях.
Действительное значение физической величины – это экспериментально определенное, максимально приближенное к истинному значению физическая величина, и используется вместо него.
-
Принцип измерения – физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Примеры: 1) измерение температуры с помощью термоэффекта; 2) эффект Доплера.
-
Принцип измерения выбирается с учетом требуемой точности.
-
Средства измерений – технические средства, используемые в измерениях, имеющие нормированные метрологические характеристики.
К средствам измерения относятся эталоны физических величин, меры измерения прибора, преобразователи, ИВК, ИИС, компьютерно измерительные системы.
-
Метод измерения – совокупность приемов использования принципов использования принципов и средств измерений.
-
Погрешность измерения характеризует качество измерений и определяется как отклонение действительного Х от истинного значения А измеряемой величины.
Погрешность бывает:
а) абсолютная погрешность: ΔХ = Х – А;
б) относительная погрешность
-
Точность измерения – степень близости результата измерения к истинному значению измеряемой величины.
Т=
Основным принципом метрологии является то, что отсчет измерительного прибора является случайной величиной.