Виды измерений физических величин. Международная система единиц физических величин.

Измерения классифицируются по следующим признакам:

1. По способу получения информации:

· прямые измерения – это непосредственное сравнение физической величины с мерой;

· косвенные измерения отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений других величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью;

· совокупные измерения сопряжены с решением системы уравнений, составленной по результатам одновременных измерений нескольких однородных величин, решение которой позволяет вычислить искомую величину;

· совместные измерения – это измерения двух и более неоднородных физических величин для определения зависимости между ними.

2. По характеру измерений физической величины:

· статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, звуковых сигналов, уровня шумов и т.д.;

· динамические измерения связаны с такими величинами, которые в процессе измерений претерпевают те или иные изменения;

· статические измерения имеют место тогда, когда измеряемая величина практически постоянна.

3. По количеству измерительной информации:

· однократные измерения – это одно измерение одной величины, использование таких измерений сопряжено с большими погрешностями, поэтому желательным является использование многократных измерений, характеризующихся превышением числа измерений над количеством измеряемых величин.

4. По отношению к основным единицам:

· абсолютные измерения, при которых используется прямое измерение одной основной величины и физической константы;

· относительные измерения, которые основываются на установлении отношений измеряемой величины к величине, применяемой в качестве единицы.

В практической деятельности необходимо производить измерения различных величин, отображение элементов которых на упорядоченное множество чисел или условных знаков, образующих шкалы измерений. В метрологии известно несколько разновидностей шкал (шкала наименований, шкала порядка, шкала интервалов, шкала отношений, абсолютные шкалы, условные шкалы).

Шкала наименований (шкала квалификаций) – это качественные шкалы, которые не содержат нуля и единиц измерений, здесь отсутствует отношения типа больше-меньше, такие шкалы используются для классификации эмпирических объектов, свойства которых проявляются только в отношении эквивалентности. То есть в данных шкалах отнесение отражаемого свойства к тому или иному классу осуществляется с помощью органов чувств человека, примером такой шкалы может служит шкала (атлас) цветов. Измерение заключается в визуальном сравнении окрашенного предмета с образцами цветов, так как каждый цвет имеет множество оттенков, такое сравнение осуществляют эксперты, которые имеют не только опыт, но и особые навыки (возможности) визуального наблюдения.

Шкала порядка (шкала рангов) – при использовании данной шкалы свойства величин описывают как отношением эквивалентности, так и отношением порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства. В этих шкалах может иметься нулевая отметка, а операция расстановки размеров в порядке их возрастания или убывания называется ранжированием. Шкалы порядка применяют часто при определении интенсивности землетрясений, значения которых оцениваются баллами.

Шкала интервалов (шкала разности) – это такая шкала измерений, при которой фиксируется отличие (разница) сопоставляемых размеров. Она состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольно выбранное начало, нулевую точку. Поданным шкалы интервалов можно определить не только то что один размер больше или меньше другого, но и оценить насколько один размер отличается от другого. На этой шкале возможно осуществлять арифметические действия с интервалами, складывать и вычитать их величины. К таким шкалам относятся температурные шкалы (Цельсия, фаренгейта), времени и длины.