- •1 Предмет и задачи метрологии
- •Что такое метрология?
- •Что такое единство измерений?
- •Что такое точность измерений?
- •Что такое измерение?
- •Как классифицируются измерения?
- •2 Основные представления теории измерений. Что такое измеряемые свойства и их меры?
- •Что такое физическая величина?
- •Что такое единица измерений физической величины?
- •Что понимают под понятием размерность физической величины?
- •Какие утверждения лежат в основе теоретической метрологии?
- •Что такое априорная измерительная информация?
- •Что нужно знать об измеряемом объекте до начала измерений?
- •Почему результат измерений является случайной величиной?
- •Что такое общее уравнение измерений?
- •Что такое измерительные шкалы?
- •Шкала Бофорта для измерения силы ветра
- •Методы измерений
- •Как формулируются аксиомы метрологии?
- •3 Система обеспечения единства измерений Что представляет собой система единиц физических величин?
- •Что такое производные единицы си?
- •Каковы принципы формирования и виды систем единиц?
- •Как появилась и развивалась метрическая система единиц?
- •Что представляет собой система единиц si (си)?
- •Что представляют собой основные единицы системы си?
- •Что такое кратные и дольные единицы, и каковы правила их образования?
- •Каковы правила образования кратных и дольных единиц?
- •Что такое внесистемные единицы?
- •Что такое измерение?
- •Что такое единство измерений?
- •Что такое поверка?
- •Что такое измеряемые свойства и их меры?
- •Что такое размерность?
- •4 Погрешности измерений
- •5 Систематические погрешности
- •Как можно уменьшить влияние систематических погрешностей?
- •6 Случайные погрешности
- •7 Грубые погрешности и методы их исключения Как определить наличие грубых погрешностей?
- •8 Обработка результатов измерений Какова последовательность обработки результатов измерений?
- •Результатов наблюдений?
- •Как вычислить среднее квадратическое отклонение результата наблюдения и измерения?
- •Как определить доверительные границы случайной погрешности результата измерения?
- •Что такое нулевая гипотеза о нормальности закона распределения?
- •Как оценивается погрешность косвенных измерений?
- •7.3 Примеры решения задач
Как формулируются аксиомы метрологии?
Первая аксиома метрологии: без априорной информации измерение невозможно. Первая аксиома метрологии относится к ситуации перед измерением и говорит о том, что если об интересующем нас свойстве мы ничего не знаем, то ничего и не узнаем. С другой стороны, если о нем известно все, то измерение не нужно. Таким образом, измерение обусловлено дефицитом количественной информации о том или ином свойстве объекта или явления и направлено на его уменьшение.
Наличие априорной информации о любом размере выражается в том, что его значение не может быть равновероятным в пределах от - до +. Это означало бы, что априорная энтропия
,
и для получения измерительной информации I = Но – Н при любой апостериорной энтропии Н потребовалось бы бесконечно большое количество энергии.
Вторая аксиома метрологии: измерение есть ни что иное как сравнение. Вторая аксиома метрологии относится к процедуре измерения и говорит о том, что нет иного экспериментального способа получения информации о каких бы то ни было размерах, кроме как путем сравнения их между собой. Народная мудрость, говорящая о том, что «все познается в сравнении», перекликается здесь с трактовкой измерения Л. Эйлером, данной свыше 200 лет тому назад: «Невозможно определить или измерить одну величину иначе как приняв в качестве известной другую величину этого же рода и указав соотношение, в котором она находится с ней».
Третья аксиома метрологии: результат измерения без округления является случайным. Третья аксиома метрологии относится к ситуации после измерения и отражает тот факт, что на результат реальной измерительной процедуры всегда оказывает влияние множество разнообразных, в том числе случайных факторов, точный учет которых в принципе невозможен, а окончательный итог непредсказуем. Вследствие этого, как пока зывает практика, при повторных измерениях одного и того же постоянного размера, либо при одновременном измерении его разными лицами, разными методами и средствами получаются неодинаковые результаты, если только не производить их округления (огрубления). Это отдельные значения случайного по своей природе результата измерения.
3 Система обеспечения единства измерений Что представляет собой система единиц физических величин?
Система единиц физических величин: совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин. Например, Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г.
Основная единица системы единиц физических величин: единица основной физической величины в данной системе единиц. Например, основные единицы Международной системы единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд).
Определение понятия "дополнительная единица" в международных документах отсутствует. До введения Международной системы единиц СИ это понятие в физике не применялось. В СИ единицы плоского (радиан) и телесного (стерадиан) углов выделены в отдельную группу дополнительных единиц, хотя определение, что понимается под дополнительными величинами и, соответственно, единицами не дано.
Производная единица системы единиц физических величин: единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными.
