Теоретические основы метрологии

1. Понятие физической величины. Классификация фв

Все объекты окружающего мира характеризуются своими свойствами.

Свойство – категория качественная. Для количественного описания различных свойств процессов и физических тел вводится понятие величины.

Величина – это свойство чего-либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. Величины можно разделить на два вида: реальные (действительные) и идеальные (истинные).

Первые представляют собой значения, идеальным образом отражающие в качественном и количественном отношении соответствующие свойства объекта, а вторые — значения, найденные экспериментальным путем и настолько приближенные к истине, что могут быть приняты вместо нее.

ВЕЛИЧИНЫ

/ \

Реальные

Идеальные

/ \ |

Физические

Не физические

Математические

/ \ /

Измеряемые

Оцениваемые

/ \

Размерные

Безразмерные

Рис.2

Физическая величина (ФВ) - одно из свойств физического объекта, которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количественным значением.

Классическим примером иллюстрации этого определения служит тот факт, что, обладая собственной массой и температурой, все тела имеют индивидуальные числовые значения этих параметров. ФВ присутствуют в естественных науках и научно-технических областях.

Измеряемые ФВ могут быть выражены количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения.

ФВ, для которых по тем или иным причинам не может быть введена единица измерения, могут быть только оценены.

Нефизические величины, для которых единица измерения в принципе не может быть введена, могут быть только оценены. Например, рейтинг популярности (НФВ существуют в гуманитарных науках: философии, экономике и т.д.)

По наличию размерности ФВ делятся на размерные и безразмерные.

Размер ФВ - это количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию ФВ.

Значение ФВ - это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Соответственно размер физической величины считается ее количественным наполнением, содержанием, а в свою очередь значение физической величины представляет собой числовую оценку ее размеров.

В связи с этим существует понятие однородной физической величины, когда она является носителем аналогичного свойства в качественном смысле.

Таким образом, получение информации о значениях ФВ как некоего числа принятых для нее единиц и есть главная задача измерений. И, соответственно, физическая величина, которой по определению присвоено условное значение, равное единице, есть единица физической величины.

Однако этим классификация физических величин не исчерпывается. Есть целый ряд классификаций, созданных по различным признакам.

Основным из них является деления на:

1) активные и пассивные физические величины — при делении по отношению к сигналам измерительной информации.

а) Активные - представляют собой величины, которые без использования вспомогательных источников энергии имеют вероятность быть преобразованными в сигнал измерительной информации.

б) Пассивные - представляют собой такие величины, для измерения которых нужно использовать вспомогательные источники энергии, создающие сигнал измерительной информации;

2) аддитивные (или экстенсивные) и неаддитивные (или

интенсивные) физические величины — при делении по признаку аддитивности (Аддитивность (от лат. additivus — прибавляемый) (матем.), свойство величин, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям при любом разбиении объекта на части).

Считается, что первые (аддитивные) величины измеряются по частям, кроме того, их можно точно воспроизводить с помощью многозначной меры, основанной на суммировании размеров отдельных мер. А вторые (неаддитивные) величины прямо не измеряются, а получаются или путём преобразования измеряемой величины, или путем косвенных измерений.