16. Как должен воспроизводиться эталон и связь с основной проблемой метрологии?

17. Критерии выбора основных единиц для системы измерений.

При выборе средств измерений в первую очередь должно учитываться допустимое значение погрешности для данного измерения, установленное в соответствующих нормативных документах.

В случае, если допустимая погрешность не предусмотрена в соответствующих нормативных документах, предельно допустимая погрешность измерения должна быть регламентирована в технической документации на изделие.

При выборе средств измерения должны также учитываться:

1) допустимые отклонения;

2) методы проведения измерений и способы контроля.

Главным критерием выбора средств измерений является соответствие средств измерения требованиям достоверности измерений, получения настоящих (действительных) значений измеряемых величин с заданной точностью при минимальных временных и материальных затратах.

Для оптимального выбора средств измерений необходимо обладать следующими исходными данными:

1) номинальным значением измеряемой величины;

2) величиной разности между максимальным и минимальным значением измеряемой величины, регламентируемой в нормативной документации;

3) сведениями об условиях проведения измерений. Если необходимо выбрать измерительную систему,

руководствуясь критерием точности, то ее погрешность должна вычисляться как сумма погрешностей всех элементов системы (мер, измерительных прибо18б ров, измерительных преобразователей), в соответствии с установленным для каждой системы законом.

Предварительный выбор средств измерений производится в соответствии с критерием точности, а при окончательном выборе средств измерений должны учитываться следующие требования:

1) к рабочей области значений величин, оказывающих влияние на процесс измерения;

2) к габаритам средства измерений;

3) к массе средства измерений;

4) к конструкции средства измерений.

При выборе средств измерений необходимо учитывать предпочтительность стандартизированных средств измерений.

18. Принцип построения системы единиц Гаусса к. Основные единицы этой системы.

Система единиц Гаусса обладает тем преимуществом, что в ней аналогичные физические величины для электрического и магнитного полей имеют одинаковую размерность. Таковы, например, электрический и магнитный заряды, напряженность электрического поля и напряженность магнитного поля, электростатическая индукция и магнитная индукция, диэлектрическая и магнитная проницаемости. 

Система единиц Гаусса употребляется в нерационализованной форме, т.е. в нее не вводят множитель 1 / 4тг в законы электрического и магнитного взаимодействий. 

В этой книге используются как система единиц Гаусса, так и система единиц СИ. В целом, гауссова система единиц используется только при выводе формул в этой главе и следующих главах, тогда как значения электромагнитных величин всегда даются в единицах СИ. 

Однако в физической литературе системы СГСЭ и СГСМ обычно не применяют, а широко используют так называемую абсолютную симметричную систему электрических и магнитных единиц, или, иначе, систему единиц Гаусса. Она построена на трех основных единицах: сантиметре, грамме и секунде, но представляет собой сочетание обеих систем СГСЭ и СГСМ. 

Для единиц системы СИ даны их обозначения через основные и другие производные единицы, в соответствии с определением этих единиц в системе СИ. В системе единиц Гаусса определяющие соотношения не устанавливаются. Такие обозначения, очевидно, не зависят от выбора определяющего закона. 

Заметим, что в системе единиц Гаусса магнитная восприимчивость выражается числом, в 4я раз меньшим, чем в СИ. 

Чтобы обойти это неудобство и сделать обе характеристики вещества е и ц равноправными величинами нулевой размерности, была разработана так называемая абсолютная симметричная система электрических и магнитных единиц, которая является сочетанием систем СГСЭ и СГСМ. Принцип ее построения был указан в работах Гаусса и Вебера, а сама система получила название системы единиц Гаусса. В этой системе единицы всех электрических величин ( заряда, напряженности электрического поля, разности потенциалов, электрического смещения, емкости, силы тока, сопротивления, проводимости и ЭДС) совпадают с единицами системы СГСЭ; диэлектрическая проницаемость е есть безразмерная величина, равная для вакуума единице. Единицы же всех магнитных величин ( напряженности магнитного поля, магнитной индукции, магнитного потока, индуктивности, магнитного напряжения и магнитных зарядов) совпадают с единицами системы СГСМ. Магнитная проницаемость ц считается безразмерной величиной, равной для вакуума единице. 

Позднее все системы единиц, построенные на единицах этих величин, назвали абсолютными. Однако в настоящее время термин абсолютная по отношению к системам единиц не употребляется и представляет лишь исторический интерес. Да н сама система единиц Гаусса не получила широкого распространения, поскольку как основные, так и производные единицы этой системы, имея очень малый размер, оказались неудобными на практике. Однако открытый Гауссом принцип лежит в основе построения современных систем единиц. 

Электрические единицы, которые связываются с механическими эталонами посредством определяющих уравнений, называются абсолютными. Практически, однако, точность, с которой эта связь может быть осуществлена, оказывается недостаточной. Интересно отметить, что е0 в системе MKS зависит от экспериментального соотношения между скоростью электромагнитного излучения и стандартами длины и времени ( а [ АО не зависит); это соответствует явному присутствию постоянной с в системах единиц Гауссаи Хевисайда - Лоренца. В естественной системе единиц скорость света сама представляет собой стандарт. Конечно, только измерение скорости света может дать требуемое соотношение между скоростью распространения электромагнитного излучения и стандартами длины и времени. Следовательно, а абсолютном смысле получающееся число не имеет фундаментального значения. Практическое же значение его будет важно с точки зрения установления точной связи между стандартами длины и времени. 

Z в общем случае является тензором, компоненты к - poro зависят от поляризации поля. В гауссовых единицах полевой И. СИ имеет размерность сопротивления. Иногда для И, в системе единиц Гаусса используют выражение Z 4nZ / c, при этом Z имеет размерность сопротивления.

Электрические единицы, которые связываются с механическими эталонами посредством определяющих уравнений, называются абсолютными. Практически, однако, точность, с которой эта связь может быть осуществлена, оказывается недостаточной. Точное численное значение [ i0 4тг X Ю - относится к абсолютным практическим единицам, а не к международным. Интересно отметить, что е0 в системе MKS зависит от экспериментального соотношения между скоростью электромагнитного излучения и стандартами длины и времени ( a JJ. Q не зависит); это соответствует явному присутствию постоянной с в системах единиц Гауссаи Хевисайда - Лоренца. В естественной системе единиц скорость света сама представляет собой стандарт. Конечно, только измерение скорости света может дать требуемое соотношение между скоростью распространения электромагнитного излучения и стандартами длины и времени. Следовательно, в абсолютном смысле получающееся число не имеет фундаментального значения. Практическое же значение его будет важно с точки зрения установления точной связи между стандартами длины и времени.