ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЙ

 

Основные понятия об измерениях

Согласно основному стандарту метрологии ГСИ ГОСТ 16263—70 измерениями называется процесс нахождения значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств, а получаемая при этом информация называется измерительной.

Результат измерения представляется в виде аналитического соотношения, известного как основное уравнение метрологии:

(1)

где — значение измеряемой физической величины; — отношение измеряемой величины к образцу; — значение величины, принятой за образец.

Метод измерений — это совокупность использования принципов и средств измерений. Метод измерений отличается от методики измерений, которая представляет собой общий или поэтапный план проведения измерений, т. е. последовательность и правила проведения операций.

Объект измерений — это реальный физический объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами, которые подразделяются на основные и производные. Основные величины независимы друг от друга, но используются для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными. Основным величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным — производные. Совокупность основных и производных единиц представляет собой систему единиц физических величин.

В мировой практике наиболее широко распространена Международная система единиц (СИ – система интернациональная). В данную систему входят семь основных единиц, две дополнительных и ряд производных единиц физических величин. Основными единицами измерений являются: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела, а дополнительными - радиан и стерадиан. Остальные единицы измерений времени, механических, электрических, магнитных, тепловых, световых, акустических и других величин, являются производными.

Вместе с единицами международной системы применяются и внесистемные единицы, например сутки, литр, тонна, гектар и др.

По способу получения результата измерения подразделяются на прямые и косвенные. Прямым называется измерение, когда искомое значение физической величины находится непосредственно из опытных данных (например, измерение напряжения вольтметром и силы тока амперметром). Математически прямые измерения характеризуются формулой:

(2)

где — измеряемая величина; — значение величины, найденное путем ее измерения и называемое результатом измерения.

Косвенным называется измерение, при котором искомое значение величины определяется на основании функциональной зависимости между этой величиной и величинами, определяемыми прямыми измерениями. Косвенные измерения можно охарактеризовать формулой:

(3)

где — результаты прямых измерений величин, связанных с искомым значением измеряемой величины А. Примерами косвенных измерений являются измерение сопротивления с помощью амперметра и вольтметра, определение резонансной частоты колебательного контура по результатам прямых измерений емкости и индуктивности контура и т.д.