Какие утверждения лежат в основе теоретической метрологии?

В теоретической метрологии приняты три постулата, которыми руководствуются на трех этапах метрологических работ:

- при подготовке к измерениям (постулат 1);

- при проведении измерений (постулат 2);

- при обработке измерительной информации (постулат 3).

Постулат 1: без априорной информации измерение невозможно.

Постулат 2: измерение есть ни что иное, как сравнение.

Постулат 3: результат измерения без округления является случайным.

Что такое априорная измерительная информация?

Априорной измерительной информацией является вся сумма знаний об измеряемом объекте и условиях проведения измерений, которой располагают до начала измерений. Действительно, если об исследуемом объекте мы ничего не знаем, то не можем начать измерение; неизвестно, что измерять, каким образом и каким средством измерений измерять и с какими величинами сравнивать.

Если об исследуемом объекте известно все, то измерение не нужно: оно не даст никакой дополнительной информации. Таким образом, измерение обусловлено дефицитом количественной информации о том или ином свойстве объекта или явления и направлено на его уменьшение.

Что нужно знать об измеряемом объекте до начала измерений?

Экспериментатор должен иметь априорную информацию об измеряемом объекте по сданным направлениям:

- уровень контролепригодности измеряемого параметра: возможно ли, в принципе, проведение измерений этого параметра имеющимися средствами измерений?

- единицы величин, в которых надо измерять параметр, т.е. с чем сравнивать его размер?

- возможный диапазон изменения измеряемой величины ля определения диапазона измерений выбираемых технических средств;

- возможные. влияющие на результат измерения, факторы с целью их исключения, учета или компенсации.

Почему результат измерений является случайной величиной?

Любой результат измерений содержит погрешность из-за наличия погрешностей, присущих средству измерений, методу и методике измерений, из-за влияния внешних факторов и других причин, вызывающих погрешности.

Рассеяние результатов, проявляющееся в несовпадении результатов измерений одной и той же величины в ряду равноточных измерений, как правило, обуславливается наличием случайных погрешностей. В этом случае количественную оценку рассеяния результатов в ряду измерений вследствие действия случайных погрешностей обычно получают после введения поправок на действие систематических погрешностей. Оценками рассеяния результатов в ряду измерений являются: размах, средняя арифметическая погрешность (по модулю), средняя квадратическая погрешность (стандартное отклонение), доверительные границы погрешности.

Как известно, случайные погрешности прогнозировать, исключать или компенсировать невозможно. Вследствие неизбежного содержания случайных погрешностей результаты измерений рассматриваются как случайные величины. Поэтому при статистической обработке результатов измерений наиболее полными являются их вероятностные характеристики.

Что такое общее уравнение измерений?

Суть измерения заключается в количественном выражении искомой величины (на основании эксперимента) с помощью сопоставления этой величины с однородной величиной, принятой за единицу. Результат измерения записывается в виде общего уравнения измерений:

Q = n[Q], (1.1)

где Q – измеряемая физическая величина; п – число единиц; [Q] – единица физической величины.

Что нужно знать об измеряемом объекте до начала измерений?

Необходимость проведения измерений вызывается недостатком информации об исследуемом объекте. Если об объекте ничего не известно, то измерение проводить невозможно. Следовательно, экспериментатор должен иметь априорную информацию об измеряемом объекте по следующим направлениям:

• уровень контролепригодности измеряемого параметра: возможно ли, в принципе, проведение измерений этого параметра имеющимися средствами измерений?

• единицы величин, в которых надо измерять параметр, т.е. с чем сравнивать его размер?

• возможный диапазон изменения измеряемой величины для определения диапазона измерений выбираемых технических средств;

• возможные влияющие на результат измерения факторы с целью их исключения, учета, компенсации.