Основные понятия об измерениях и си. Классификация измерений.

Под термином измерения понимают совокупность выполненных для определения количественного значения величины (Федеральный закон об).

Задачей любого измерения является нахождение значения измеряемой величины с определенной точностью. Объект измерения – это система (процесс, явление и т.п.), которая характеризуется одной или несколькими измеряемыми величинами. Процесс измерений состоит из ряда взаимосвязей.

Объект измерений. Основные этапы процесса измерений:

• Постановка измерительной задачи.

• Выбор измеряемых величин.

• Выбор методов измерения.

• Выбор средств измерения (СИ).

• Определение условий измерений.

• Проведение измерительного эксперимента.

• Обработка экспериментальных данных.

• Вычисление значений измеряемых величин.

• Оценка погрешности измерений.

• Анализ и оценка полученных результатов.

• Записи о результатах измерений и показателях погрешности.

Классификация измерений.

1. По способу получения информации:

• Прямые измерения, при которых искомое значение измеряемой величины получают путем сравнения величины с ее единицей.

• Косвенные измерения, при которых искомое значение величины определяется на основании прямых измерений других величин, функционально связанных известной зависимостью с искомой величиной.

• Совокупные измерения, при которых одновременно проводятся измерения нескольких одноименных величин и искомое значение величины определяется путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях, при этом число уравнений должно быть не меньше числа величин.

• Совместные измерения, при которых одновременно проводятся измерения двух или нескольких неодноименных величин, для определения зависимости между ними.

2. По характеру измерения получаемой информации в процессе измерений:

• Статистические измерения – это такие измерения, когда измеряемая величина принимается за неизменную на протяжении времени измерения.

• Динамические измерения – это измерение, в процессе которого измеряемая величина изменяется.

3. По количеству измерительной информации измерения подразделяются на однократные и многократные. Однократные выполняются один раз, а многократные помогают получить результат из следующего друг за другом измерения.

4. По отношении к основным единицам:

• Абсолютные измерения – основаны на прямом измерении одной или нескольких основных величин или с использованием значением физических констант.

• Относительные измерения – это измерения относительной величины к одноименной величине к играющей роль единице или измерения изменения величины по отношению к одноименной величины, принимаемых за исходную.

Основные характеристики и критерии качества измерений.

1. Принцип измерений – явление, закон или эффект положенных в основу измерений.

2. Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения величины с ее единицей в соответствии с реализационным принципом измерений. Методы измерений классифицируются по различным признакам:

• По общим приемам получений результатов измерений (прямой и косвенный метод).

• По условиям измерения (контактный и бесконтактный метод).

• Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей (метод непосредственной оценки, метод сравнения с мерой [метод противопоставления, дифференциальный метод, нулевой метод и метод совпадений]).

• Исходя из получения результата (поэлементный метод и комплексный метод).

3. Погрешность измерений – это отклонение результатов измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Погрешность представляет собой сумму целого ряда составляющий, каждое из которых имеет свою причину.

4. Сходимость – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, полученных одним и тем же СИ, одним и тем же оператором, в одинаковых условиях, в одной и той же лабораториях.

5. Воспроизводимость – это близость результатов измерений одной и той же величины, полученной по единой методике, выполненной в разных лабораториях, разными экземплярами СИ, разными операторами, в разное время. Воспроизводимость результатов измерений зависит также от однородности и стабильности характеристик испытуемого образца.

6. Точность – это характеристика качества измерений, отражает близость к нулю погрешности результатов измерений. Высокая точность измерений соответствуем малым величинам погрешности измерений.

7. Правильность – характеризует степень близости среднего арифметического значения большого числа результатов измерений к истинному (действительному) или принятому, опорному значению. Показателем правильности обычно является значение.

Прецизионность – степень близости друг к другу независимых результатов измерений, в полученных, конкретных, регламентирующих условиях. Мера прецизионности обычно вычисляется как стандартное отклонение результатов измерений