- •Розділ 1. Метрологія – наука про вимірювання.
- •1.1. Метрологія, її розділи та функції
- •1.2. Основні метрологічні поняття і терміни.
- •1.2.2. Одиниця фізичної величини.
- •1.2.3. Розмір фізичної величини.
- •1.3. Роль метрології та вимірювальної техніки в наукових дослідженнях і промисловому виробництві.
- •1.4. Міжнародні метрологічні організації.
- •1.5. Державні метрологічні організації.
- •1.6. Актуальні проблеми метрології.
- •Розділ 2. Вимірювання фізичних величин.
- •2.1. Основні понятя про вимірювання.
- •2.2. Види вимірювань.
- •2.3. Принципи та методи вимірювань.
- •2.3.1. Метод безпосередньої оцінки.
- •2.3.2. Метод порівняння з мірою. Диференціальний метод.
- •2.3.3. Нульовий метод.
- •2.4. Електричні методи вимірювання неелектричних величин.
- •2.5. Планування та організація вимірювань.
- •Розділ 3. Засоби вимірювальної техніки.
- •3.1. Загальні поняття про засоби вимірювальної техніки.
- •3.2. Характеристики засобів вимірювальної техніки.
- •У приладів з постійною чутливістю переміщення покажчика пропорційне вимірюваній величині, тобто шкала приладу - рівномірна.
- •3.3. Класифікація засобів вимірювальної техніки.
- •3.4. Показники якості засобів вимірювань.
- •3.5. Похибки засобів вимірювальної техніки.
- •3.6. Класифікація засобів вимірювань по точності.
- •– Більша по модулю границя вимірювань, або кінцеве значення діапазону вимірювань приладу;
- •Класи точності засобів вимірювальної техніки
- •3.7. Метрологічні характеристики засобів вимірювальної техніки
- •3.8. Умови вимірювань.
- •Розділ 4. Одиниці фізичних величин.
- •4.1. Виникнення і розвиток одиниць фізичних величин.
- •4.2. Уніфікація одиниць фізичних величин. Створення метричних мір.
- •4.3. Принципи утворення системи одиниць фізичних величин.
- •4.4. Системи одиниць фізичних величин.
- •4.5. Міжнародна система одиниць.
- •4.6. Основні одиниці системи сі.
- •4.6.1. Основні переваги системи одиниць сі.
- •4.6.3. Кратні і дольні одиниці. Правила їх утворення.
- •4.7. Відносні і логарифмічні величини і одиниці.
- •4.8. Позасистемні одиниці.
- •4.9. Найменування і позначення одиниць фізичних величин.
- •4.10. Правила написання найменувань і позначення одиниць.
- •4.11. Розмірність фізичних величин.
- •Розділ 5. Система забезпечення єдності вимірювань.
- •5.2. Загальні поняття про еталони.
- •5.3. Класифікація еталонів.
- •5.4. Зразкові і робочі засоби вимірювань.
- •5.5. Державний метрологічний нагляд.
- •Розділ 6. Похибки вимірювань фізичних величин.
- •6.1. Загальні поняття про похибки вимірювань.
- •6.2. Точність вимірювання.
- •6.3. Вірогідність результату вимірювань.
- •6.4. Класифікація похибок вимірювань. Загальна характеристика.
- •6.5. Характеристики результатів вимірювань.
- •6.6. Види систематичних похибок.
- •1. Інструментальні похибки.
- •2. Похибки внаслідок неправильної установки засобів вимірювань.
- •3. Похибки, виникаючі внаслідок зовнішніх впливів.
- •4. Похибки метода вимірювань або теоретичні похибки.
- •5. Суб’єктивні систематичні похибки.
- •6.7. Характер прояву систематичних похибок.
- •6.8. Виключення систематичних похибок.
- •6.8.1. Усунення джерел похибок до початку вимірювання.
- •6.8.2. Виключення систематичних похибок в процесі вимірювання.
- •1.Спосіб заміщення.
- •2. Спосіб компенсації похибки по знаку.
- •3.Спосіб протиставлення.
- •4. Спосіб симетричних спостережень.
- •6.8.3. Внесення відомих поправок в результату вимірювання.
- •6.8.4. Оцінка границь систематичних похибок.
- •Розділ 7. Випадкові похибки.
- •7.1. Значення теорії ймовірності для вивчення випадкових похибок.
- •7.2. Основні поняття теорії випадкових похибок.
- •7.2.1.Випадкова похибка.
- •7.2.2. Ймовірність.
- •7.3. Закони розподілу випадкових величин.
- •7.3.2. Розподіл дискретних величин.
- •7.3.3. Розподіл неперервних випадкових величин.
- •7.4. Закон нормального розподілу випадкових величин.
- •7.4.1. Математичний вираз закону нормального розподілу.
- •7.4.2. Властивості і характеристики нормального розподілу випадкових похибок.
- •Характеристики нормального розподілу
- •3. Середнє квадратичне відхилення результатів вимірювань.
- •7.5. Довірчі границі випадкових похибок.
- •Розділ 8. Обробка результатів вимірювань, вільних від систематичних похибок.
- •8.1.1. Загальні зауваження.
- •8.2. Обробка результатів прямих вимірювань.
- •8.2.1. Опрацювання результатів прямих одноразових вимірювань.
- •8.2.2. Опрацювання результатів прямих багаторазових вимірювань.
- •1. Зменшення впливу випадкових похибок.
- •2. Обробка результатів при нормально розподілених випадкових похибках.
- •4. Середнє квадратичне відхилення (скв).
- •8.3. Похибки середнього арифметичного.
- •8.4. Довірчі інтервали та довірчі ймовірності для середнього арифметичного значення.
- •8.5. Обробка результатів прямих рівноточних вимірювань.
- •7. Результат істинного значення записується у такому вигляді:
- •8.6. Оцінка результатів при малій кількості вимірювань і невідомій дисперсії.
- •8.7. Наближені обчислення: правила заокруглення і дій з наближеними числами, похибки заокруглення.
- •8.8. Оцінка результатів непрямих вимірювань.
- •8.9. Оцінка результатів нерівноточних вимірювань.
- •8.10. Визначення ваги результату вимірювання.
- •8.11. Оцінка похибки середнього зваженого.
- •8.12. Промахи і грубі похибки.
- •8.13. Оцінка результатів, що містять промахи і грубі похибки.
- •8.14. Критерій Романовського.
- •8.15. Виключення грубих похибок.
- •8.16. Вибір кількості вимірювань.
1.2. Основні метрологічні поняття і терміни.
Метрологія, як і будь-яка інша наука, оперує фактами. До них відносяться:
фізичні величини;
одиниці фізичних величин;
засоби вимірювань (еталони, зразкові і робочі засоби вимірювань);
вимірювання;
методи і методики вимірювань;
результати вимірювань;
похибки вимірювань і засобів вимірювань
та ряд інших.
Уявлення – це відображення в свідомості раніше сприйнятих фактів. Більш високий ступінь відображення – поняття – відображення в свідомості загальних, суттєвих сторон предмета. Основою виникнення поняття є практика, яка узагальнює діяльність розуму. Поняття передаються шляхом слів і словосполучень, які називаються термінами:
Термін – це слова або словосполучення, які є точними позначеннями предметів, явищ, властивостей, відношень, процесів тощо в будь-якій спеціальній області виробництва, техніки, науки, мистецтва, суспільного життя тощо.
В свідомості людини, яка почула або прочитала будь-який термін, виникає поняття, яке відповідає тому чи іншому факту. Однак, внаслідок різного досвіду або сприйняття, один і той же термін у різних людей може викликати різні уявлення про факти. Різне тлумачення одних і тих же понять може привести до серйозних негативних наслідків, оскільки в різних областях науки і техніки одним і тим же словом позначаються цілком різні поняття.
Тому точна термінологія набуває особливо важливого значення в метрології. Мова метрології має бути єдиною для всіх галузей знань і не допускати будь-яких жаргонів.
Розглянемо основні і деякі похідні поняття метрології.
Уявлення про основні метрологічні поняття дає схема, яка логічно поєднує елементи, що беруть участь у вимірюваннях (рис.1.1).
Рис. 1.1. Основні елементи, що беруть участь у вимірюваннях.
1.2.1. Фізична величина.
Поняття фізичної величини – це найзагальніше поняття у фізиці та метрології.
Фізична величина - це властивість спільна в якісному відношенні для багатьох об’єктів, але в кількісному відношенні індивідуальна для кожного об’єкту.
Приклади фізичних величин: довжина, швидкість, сила електричного струму, температура і т.ін.
Індивідуальність в кількісному відношенні слід розуміти так, шо властивість може бути для одного об’єкта в декілька разів більша або менша, ніж для другого.
Наприклад, фізича величина „довжини” є властивістю як будь-якого виробу, так і Землі як планети - це в якісному відношенні. В кількісному відношенні довжина виробу і лінійні розміри Землі суттєво розрізняються. Усі об’єкти мають масу і температуру, проте для кожного окремого об’єкта як маса, так і температура різні та конкретні за певних обставин.
Розрізняють скалярні та векторні фізичні величини. Скалярні величини можуть бути неполярними, тобто мати лише розмір (маса, об'єм), або полярними, тобто мати, крім розміру, ще й знак (електричний заряд). Векторні величини (сила, швидкість, прискорення) поряд з розміром мають напрям.
Як правило, термін “величина” ми використовуємо по відношенню до тих властивостей або їх характеристик, які вміємо оцінювати кількісно, тобто вимірювати. Але існують такі властивості і характеристики, які ми ще не вміємо оцінювати кількісно, наприклад: смак, запах та інші. Їх ми не називаємо величинами, а називаємо властивостями.
В широкому розумінні слово “величина” - поняття багатовидове. Наприклад: ціна, вартість товарів виражається в грошових одиницях. Другий приклад: біологічна активність лікарських речовин виражається в міжнародних одиницях біологічної активності.
Метрологія має справу з фізічними величинами, які можна виміряти.
В стандарті є лише термін “фізична величина”, а слово “величина” дано як стислу форму основного терміну, яку дозволяється використовувати в випадках, виключаючих можливість іншого тлумачення.
Словом “величина” часто намагаються виразити розмір даної конкретної фізичної величини. Кажуть, наприклад, величина тиску, величина швидкості, величина напруги. Це невірно, оскільки тиск, швидкість, напруга в правильному розумінні цих слів є величинами, і казати про величину величини не можна. Застосування слова “величина” в цих випадках є зайвим. Дійсно, навіщо говорити про велику або малу “величину” тиску, коли можна сказати великий або малий тиск.