6. Основи теорії вимірювання

Вимірювання за шкалою відношень передбачає порівняння неві­домого розміру з відомим і вираз першого через другий в кратному або частковому відношенні. На порівняння впливає багато випадкових та невипадкових факторів, спільний вплив яких можна врахувати випадковим додатком .

Математична модель вимірювання за шкалою відношень:

де Q – невідомий розмір величини;

[Q] – відомий розмір величини в одиницях системи СІ;

V – різниця між відомим і невідомим розмірами величини;

 – випадковий додаток (відлік);

Х – шкала відношення.

Головною особливістю процедури вимірювання є те, що при її повторенні n разів через випадковий характер  відлік за шкалою відношень Х весь час буде різним. Це фундаментальне положення є законом природи.



Основний постулат метрології – відлік є випадковим числом.

На цьому постулаті базуються основні положення метрології – результат вимірювання є випадковим значенням вимірювальної вели­чини, а результат порівняння величини – однозначним.

! Для забезпечення єдності, зіставлення, достовірності, правиль­ності і об’єктивності вимірювань держава законодавчо регламентує усі сторони метрологічної діяльності.

Фактори, що впливають на результат вимірювання

Методи для виключення впливаючих факторів і зменшення систематичної похибки у процедурі вимірювання

Метод заміщення	Заміна вимірювальної величини рівновеликою мірою, значення якої відомі
Метод компенсації похибок за знаком	Вимірювання проводять з двома спостереженнями, які виконуються таким чином, щоб впливаючий фактор здійснював протилежну дію
Метод симетричних вимірювань	Вимірювання виконуються через рівні інтервали часу, причому вони можуть повторюватися у зво­ротній послідовності
Правило трьох сигм	Для усунення грубих помилок під час вимірювання

Обробка результатів вимірювання проводиться за допомогою математичних методів.

Найчастіше результати вимірювання величин виражають формулою:

M+m ,

!

де М – середньоарифметичне значення;

m – відхилення від середньої величини.

Питання для самоперевірки

1. Які проблеми охоплює наука метрологія?

2. Взаємозв’язок метрології і стандартизації.

3. Еволюція світової метрології та етапи розвитку вітчизняної метрології.

4. Взаємозв’язок метрології та торгівлі.

5. Дайте визначення термінів "фізична величина", "вимірювання", "похибка вимірювання", "метрологічні характеристики засобів вимірювання", "клас точності".

6. Об’єкти, одиниці та шкали вимірювань.

7. Значення фізичної величини та їх характеристика.

8. Характеристика методів, способів, похибок та різновидів вимірювань.

9. Фактори, які впливають на результат вимірювання.

10. Обробка результатів вимірювання.