Основные понятия и определения в метрологии.
Измерение-нахождение значения ФВ опытным путем с помощью специальных технических средств.
Средство измерения(СИ)-технические средства, применяемые для измерения и имеющие нормированные метрологические характеристики(НМХ).
Метрологическая характеристика(МХ)-свойства СИ, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений.
Физическая величина(ФВ)-свойство(качество) объекта(явления, процесса), которое являются общим в качественном отношении многим физическим объектам, но индивидуальны для каждого из них.
Значение ФВ-оценка данного свойства в количественном смысле по отношению к принятой единице измерения.
Размер ФВ- количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию "физическая величина".
Единица измерения- значение ФВ, которому по соглашению присвоено числовое значение =1. Так как значения ФВ находят опытным путем, они содержат погрешность измерения. Разделяют истинное и действительное значение.
Размерность ФВ- выражение, отражающее связь с основными величинами системы, в котором коэффициент пропорциональности принят =1.
Система ФВ- совокупность физических величин, связанных между собой зависимостями.
Система единиц ФВ-совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с принятыми принципами.
Истинное значение-значение ФВ, в котором идеальным образом отражаются в качественном и количественном отношении соответственные свойства значений. Оно является пределом, к которому приближается значение с повышением точности измерения эксперимента.
Действительное значение-значение ФВ, найденное экспериментальным путем и настолько близкое, что для опр.значений может быть использовано вместо него.
Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения.
Классификация величин.
Величина – свойство чего-либо, что м.б. выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественным. Свойство – философская категория, выражающая такую сторону объекта, явления, процесса, которая обуславливает его различие или общность с другими объектами(усл,явл)и обнаруживается в его отношениях к ним.
Величина не существует сама по себе, она имеет место лишь постольку, поскольку сущ-ет объект со свойствами, выраж. данной величиной.
Идеальные величины главным образом относятся к математике и являются обобщением (моделью) конкретных реальных понятий. Физические в общем случае может быть определена как величина, свойственная материальным объектам (процессам, явлениям), изучаемым в естественных и технических науках. К нефизическим следует отнести величины, присущие общественным наукам - философии, социологии, экономике и т.п. РМГ 29-99 (РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕЖГОСУДАРСТВЕННОЙ СТАНДАРТИЗАЦИИ) трактует физическую величину, как одно из свойств физического объекта, в качественном отношении общее для многих физических объектов, а в количественном-индивидуальное для каждого из них. Индивидуальность в количественном отношении понимают в том смысле, что свойство может быть для одного объекта в определенное число раз больше или меньше, чем для другого. Таким образом, ФВ — это измеренные свойства физических объектов или процессов, с помощью которых они могут быть изучены.
ФВ целесообразно разделить на измеряемые и оцениваемые. Измеряемые ФВ могут быть выражены количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения. Возможность введения и использования последних является важным отличительным признаком измеряемых ФВ. ФВ для которых по тем или иным причинам не может быть введена единица измерения, могут быть только оценены. Величины оцениваются при помощи шкал.
Для более детального изучения ФВ необходимо классифицировать, выявить общие метрологические особенности их отдельных групп.
По видам явлений они делятся на следующие группы:
• вещественные, т.е. описывающие физические и физико-химические свойства веществ, материалов и изделий из них. К этой группе относятся масса, плотность, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность и др. Иногда указанные ФВ называют пассивными. Для их измерения необходимо использовать вспомогательный источник энергии, с помощью которого формируется сигнал измерительной информации. При этом пассивные ФВ преобразуются в активные, которые и измеряются;
• энергетические, т.е. величины, описывающие энергетические характеристики процессов преобразования, передачи и использования энергии. К ним относятся ток, напряжение, мощность, энергия. Эти величины называют активными. Они могут быть преобразованы в сигналы измерительной информации без использования вспомогательных источников энергии;
По принадлежности к различным группам физических процессов ФВ делятся на пространственно-временные, механические, тепловые, электрические и магнитные, акустические, световые, физико-химические, ионизирующих излучений, атомной и ядерной физики.
По степени условной независимости от других величин данной группы ФВ делятся на основные (условно независимые), производные (условно зависимые) и дополнительные. В СИ используется 7физических величин, выбранных в качестве основных: длина, время, масса, температура, сила электрического тока, сила света(кандела-кд) и количества вещества(моль).
По наличию размерности ФВ делятся на размерные и безразмерные.