5.Понятие «измерения». 6.Структура технических средств измерений.

Измерением называется процедура нахождения размера физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.Целью измерений является количественная оценка значения фи­зической величины в принятых для нее единицах.Из этих определений следует:

• измерение есть не единичное элементарное действие, а определенная проце­дура.

• размер физической величины может быть установлен только опытным (экс­периментальным путем);

• процедура измерения в обязательном порядке требует применения специ­альных технических средств.

Принцип измерений – совокупность физических явлений, позволяющая представить измеряемую физическую величину в количественной форме.

Метод измерений – научно обоснованная процедура (совокупность операций) использования принципа измерений и адекватных ему технических средств измерений, позволяющая однозначно определить размер измеряемой физической величины

Все принципы и методы измерения поддаются систематизации и обобщению по общим характерным признакам. С практической точки зрения наиболее существенна их классификация по точности измерений и метрологическим способам получения измерительной информации

С практической точки зрения измерение есть комплексная операция, ко­торая состоит в количественном сравнении физической величины с однород­ной ей физической величиной, которая принимается за единицу (эталон), вы­полнении необходимых логических и вычислительных операций и в пред­ставлении результата измерений в числовой форме с указанием точности измерений Реализация указанного комплекса операций и достижение целей измерения воз­можно только при условии наличия метода измерений, т.е. научно-обосно­ванной процедуры определения данной физической величины в данных кон­кретных условиях существования объекта измерений, и наличии технических средств, которые обеспечивают реализацию выбранного метода.При рассмотрении процедуры измерений нужно всегда иметь в виду два прин­ципиальных момента:

• Процесс измерения неизбежно изменяет состояние объекта.

• Принципиально невозможно с одинаково высокой точностью из­мерить все физические величины, характеризующие объект.

Причиной является тот факт, что процедура измерений, как и всякий процесс получения и обработки информации, связана с обменом энергией между объектом и средствами измерений. Следовательно, проведение измерений неизбежно сопровождается изменениями в состоянии объекта. Вопрос только в том, насколько существенным будут эти изменения и как они повлияют на результат измерений. Естественно, что предпочтение всегда должно отдаваться методам, обеспечивающим наименьшее искажение со­стояние объекта в процессе измерений (например, оптическим).Отсюда также следует, что повышение точности измерения одного па­раметра неизбежно приводит к снижению точности измерения других, со­пряженных к ним. В квантовой механике это есть одно из фундаментальных положений (принцип «неопределенности» Паули). В технических системах этот принцип означает, что при измерении какой либо характеристики объ­екта мы вносим искажение в состояние объекта и тем самым влияем на ре­зультаты измерений других характеристик. Например, мы не можем с одина­ково высокой точностью одновременно измерить массу и скорость переме­щающегося тела, поскольку точное измерение массы требует исключения влияния инерциальных сил, что практически исключает одновременное точное измерение скорости.В реальности всегда существует множество различных факторов, в т.ч. несовершенство средств и методов измерений, в ре­зультате совокупного действия которых точность результатов измерений ни­когда не бывает абсолютной. Полностью объективное значение физических величин можно представить только теоретически. На практике значения ве­личин, полученные при измерении, лишь в большей или меньшей степени будут приближаться к этому значению. Поэтому в зависимости от степени приближения к объективности различают истинное, действительное и изме­ренное значения физической величины