Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Текст пособия издание 2.docx
Скачиваний:
63
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
3.55 Mб
Скачать

6.2. Сущность измерения

Под измерением во всех случаях практики понимается процесс получения человеком или машиной информации о количественном значении измеряемой величины. Однако дать точное словесное опре­деление измерения оказывается далеко не просто.

Для установления системы исходных положений теории измерений необходим аксиоматический выбор некоторых логических начал. Такие начала составляют систему исходных понятий, которые приходится принять без каких-либо доказательств, после чего последующие положения теории обосновываются уже логически. Истинность этих понятий не может быть логически обоснована сама по себе, а устанавливается лишь опытной проверкой всей системы результатов построенной на них теории.

Для понимания сущности измерения исходными понятиями яв­ляются понятия однородных величин, натурального ряда однородных величин, шкалы реперов, функциональной шкалы и измерительного преобразования.

6.2.1. Понятие натурального ряда однородных величин

Познание убеждает в том, что различные предметы могут сравниваться между собой лишь по однородным свойствам. При этом под однородными свойствами и характеризующими их величинами понимаются лишь такие, которые могут быть сопоставлены между собой по признаку «больше – меньше».

Действительно, сопоставляя предметы друг с другом, можно обнару­жить признаки их отличия, например: данный предмет тяжелее или легче другого, тверже или мягче, теплее или холоднее, длиннее или короче и т.п. Разложим предметы в ряд так, чтобы каждый последующий был тверже предыдущего, или таким же образом, но по какому-либо другому признаку, относительно которого такое разложение взятых предметов возможно.

Ряды, составленные по однородным свойствам различных предметов, называются последовательными натуральными рядами. Однородными называются сравнимые по признаку «больше – меньше» величины, которые могут быть расположены в последовательный ряд, составленный так, что каждая из входящих в него величин будет больше всех предыдущих и меньше всех последующих.

6.2.2. Понятие шкалы реперов измеряемой величины

После того, как возможные значения измеряемой величины расставлены по признаку «больше – меньше» в последовательный натуральный ряд, следующей предпосылкой для возможности производства измерения является выбор некоторых из этих значений в качестве отправных (реперных) точек. Совокупность выбранных реперных точек образует шкалу возможных значений измеряемой величины. Например, современная международная шкала температуры основывается на шести реперных точках, которым приписаны следующие значения температур: точка кипения кислорода, точка плавления льда, точка кипения воды, точка кипения серы, точка плавления серебра, точка плавления золота. Подобным же образом поступают и для создания натуральных шкал для измерения других величин. Так, для измерения скорости ветра предложена натуральная шкала скорости ветра в баллах Бофорта. С развитием техники измерений натуральные шкалы заменяются функциональными – шкала Бофорта перешла в шкалу скорости ветра в м/с.

Это, однако, не меняет принципиального значения натуральных шкал, так как во многих случаях они являются единственной основой для построения функциональных шкал, а иногда единственной возможной шкалой для производства измерений. Примерами последнего случая являются используемые до сих пор минералогическая шкала твердости, шкала чувствительности фотопленок, шкала силы волн и т.п.

Информация, содержащаяся в результате измерения по натуральным шкалам, ничем не хуже той, которая может быть получена от других измерительных устройств с той же погрешностью измерения.

Основным недостатком натуральных шкал является полное отсутствие уверенности в том, что интервалы между выбранными реперами хотя бы в какой-то мере являются равновеликими, т.е. отсутствие пропорционального деления. Именно таково положение с минералогической шкалой твердости или шкалой Бофорта. Таким образом, с понятием натуральных шкал еще не связано представление о пропорциональном делении величины.