9. Mjerni instrumenti i njihove karakteristike U znanstvenoj literaturi tehnički se mjerni instrumenti dijele u tri velike skupine. To su: mjere, mjerila i univerzalni mjerni instrumenti, koji uključuju mjerne instrumente, kontrolne i mjerne instrumente (CIP), i

16. Pogreške mjernih instrumenata Pogreške mjernih instrumenata razvrstavaju se prema sljedećim kriterijima: 1) po načinu izražavanja, 2) po prirodi očitovanja, 3) u odnosu na uvjete uporabe. Prema načinu izražavanja razlikuju se apsolutni i relativni

2 Klasifikacija mjerenja Razvrstavanje mjernih instrumenata može se provesti prema sljedećim kriterijima.1. Prema svojstvu točnosti mjerenja se dijele na jednaka i nejednaka. Jednakoprecizna mjerenja fizičke veličine nazivaju se nizom mjerenja nekih

3. Glavne karakteristike mjerenja Razlikuju se sljedeće glavne karakteristike mjerenja: 1) način na koji se mjerenja provode; 2) princip mjerenja; 3) pogreška mjerenja; 4) točnost mjerenja; 5) točnost mjerenja 6) pouzdanost mjerenja Metoda mjerenja je

8. Mjerni instrumenti i njihove karakteristike U znanstvenoj literaturi tehnički se mjerni instrumenti dijele u tri velike skupine. To su: mjere, mjerila i univerzalni mjerni instrumenti, koji uključuju mjerne instrumente, kontrolne i mjerne instrumente (CIP), i

13. Pogreška mjerenja U praksi korištenja mjerenja, njihova točnost postaje vrlo važan pokazatelj, a to je stupanj bliskosti rezultata mjerenja nekoj stvarnoj vrijednosti koja se koristi za kvalitativnu usporedbu.

16. Pogreške mjernih instrumenata Pogreške mjernih instrumenata razvrstavaju se prema sljedećim kriterijima: 1) po načinu izražavanja; 2) po prirodi očitovanja; 3) u odnosu na uvjete uporabe. Prema načinu izražavanja, razlikuju se apsolutne i relativne pogreške.

18. Izbor mjernih instrumenata Prilikom odabira mjernih instrumenata prije svega treba uzeti u obzir dopuštenu vrijednost pogreške za dano mjerenje, utvrđenu relevantnim regulatornim dokumentima.Ako dopuštena pogreška nije predviđena u

21. Ovjeravanje i umjeravanje mjernih instrumenata

Opći problemi mjerenja kada mjerenje postane problem Prvo, kada treba izmjeriti novu količinu. Ovdje postoji suptilnost - što znači "nova vrijednost"? Fizičari i inženjeri vjeruju da postoji nešto što se može izmjeriti. U mjeri u kojoj mi

Obrada rezultata mjerenja Nema podataka bez obrade i nema obrade bez prethodne informacije. Kada mjerimo mrežni napon testerom, odmah dolazimo do zaključka - "normalno" ili "nisko za ovo doba dana" ili "zašto toliko, tester

Mjerenje- pronalaženje vrijednosti fizičke veličine empirijskim posebnim tehničkim sredstvima.

Od pojma "Mjerenje" dolazi pojam "mjera". Drugi izrazi se ne smiju koristiti - "mjera", "mjera", "mjera", "mjera". Ne uklapaju se u sustav mjeriteljskih pojmova.

Za provedbu mjerenja potrebno je imati: fizikalnu veličinu; metoda mjerenja; mjerni instrumenti; operater; uvjeti potrebni za mjerenje.

Svrha mjerenja je dobiti vrijednost fizičke veličine u obliku koji je najprikladniji za korištenje.

Što se podrazumijeva pod fizičkom veličinom čija se vrijednost nalazi empirijski?

fizička količina, kao što je gore navedeno, ovo je karakteristika fizičkog objekta (fizičkog sustava, fenomena ili procesa), koja je kvalitativno zajednička za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno individualna za svaki od njih.

Individualnost se shvaća u smislu da svojstvo može biti više ili manje za jedan objekt u određenom broju puta nego za drugi objekt. Gustoća, točka taljenja, indeks loma svjetlosti i mnogi drugi mogu poslužiti kao primjeri fizikalnih veličina.

Fizičku veličinu karakteriziraju veličina, vrijednost, brojčana vrijednost, istinite i stvarne vrijednosti.

Veličina fizičke veličine - kvantitativna sigurnost fizičke veličine svojstvene određenom materijalnom objektu, sustavu, pojavi ili procesu.

Vrijednost fizičke veličine - izraz veličine fizičke veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju.

Brojčana vrijednost fizičke veličine- apstraktni broj uključen u vrijednost količine.

“Vrijednost” je koncept više vrsta. Ali izraz "kvantiteta" često izražava veličinu određene fizičke veličine. Pogrešno je reći "vrijednost brzine", "vrijednost napona", jer su i brzina i napon veličine.

Postoji razlika između veličine i vrijednosti. Veličina vrijednosti stvarno postoji. Veličinu količine možete izraziti bilo kojom jedinicom određene količine pomoću brojčane vrijednosti. Brojčana vrijednost se mijenja ovisno o odabranim jedinicama, dok fizička veličina količine ostaje nepromijenjena.

Jedinica fizička veličina- fizička veličina fiksne veličine, kojoj se konvencionalno dodjeljuje brojčana vrijednost jednaka 1.

Karakterizira ga fizička veličina prava vrijednost,što idealno odražava u kvalitativnom i kvantitativnom smislu odgovarajuće svojstvo objekta.

Vrijedi pozvao značenje fizička veličina, pronađena eksperimentalno i toliko blizu pravoj vrijednosti da se u tu svrhu može koristiti umjesto nje.

Vrste mjerenja. Po način dobivanja brojčana vrijednost izmjerene vrijednosti, sva mjerenja su podijeljena u četiri glavne vrste: izravna, neizravna, kumulativna i zajednička.

Direktno nazivaju se mjerenja u kojima se željena vrijednost fizičke veličine dobiva izravno iz eksperimentalnih podataka (npr. mjerenje mase na vagi, duljine dijela mikrometrom).

Strogo govoreći, mjerenje je uvijek izravno i smatra se usporedbom veličine s njezinom jedinicom. U ovom slučaju, bolje je koristiti izraz "metoda izravnog mjerenja".

Indirektna mjerenja - određivanje željene vrijednosti fizikalne veličine na temelju rezultata izravnih mjerenja drugih fizikalnih veličina funkcionalno povezanih s traženom vrijednošću.

Indirektna mjerenja se provode kada:

* vrijednost izmjerene veličine lakše je pronaći neizravnim mjerenjima nego izravnim mjerenjima;

* nema izravnih mjerenja jedne ili druge veličine;

* Neizravna mjerenja daju manje pogreške od izravnih mjerenja.

Jednadžba neizravnih mjerenja: y \u003d f (x (, x 2, ... x p), gdje je y željena vrijednost, koja je funkcija argumenata x, x 2, ..., x p dobivenih izravnim mjerenjima .

Primjer neizravnih mjerenja je određivanje tvrdoće (HB) metala pritiskom čelične kuglice određenog promjera (D) s određenim opterećenjem (P) i dobivanjem određene dubine udubljenja (h): HB = P / ( tcD h).

Agregat nazivaju se istodobna mjerenja više istoimenih veličina, u kojima se vrijednosti željenih veličina pronalaze rješavanjem sustava jednadžbi dobivenih izravnim mjerenjem.

Na primjer, mjerenja u kojima se mase pojedinih utega skupa pronalaze iz poznate mase jednog od njih i iz rezultata izravnih usporedbi masa različitih kombinacija utega.

Zajednička mjerenja - to su istovremena mjerenja dviju ili više različitih veličina kako bi se između njih pronašao funkcionalni odnos. Na primjer, određivanje ovisnosti duljine tijela o temperaturi, vrelišta i tališta o tlaku itd.

Mjerenja se mogu klasificirati:

a) prema karakteristikama točnosti - ekvivalent(niz mjerenja bilo koje veličine, napravljenih mjernim instrumentima iste točnosti i pod istim uvjetima) i nejednaka(serija mjerenja količine koju je izvršilo nekoliko
mjerni instrumenti s različitom točnošću i (ili) pod nekoliko različitih uvjeta);

b) po broju mjerenja u nizu mjerenja - singl i mnogo višestrukih;

c) u odnosu na promjenu izmjerene vrijednosti - statički(mjerenje fizičke veličine koja se nije promijenila u vremenu, na primjer, mjerenje duljine dijela pri normalnoj temperaturi ili mjerenje veličine komada zemlje) i dinamičan(mjerenje fizičke veličine koja varira u veličini, npr.
mjerenje izmjeničnog napona električne struje, mjerenje
udaljenost do razine tla od zrakoplova koji se spušta);

d) prema izrazu rezultata mjerenja - apsolutna(mjerenje na temelju izravnih mjerenja veličina i (ili) upotrebe vrijednosti fizikalnih konstanti, na primjer, mjerenje sile F temelji se na mjerenju osnovne količine mase m i korištenju fizičke konstante - ubrzanje sile teže g) i srodnika(mjerenje omjera veličine prema istoimenoj količini koja djeluje kao jedinica).

Moguće je izmjeriti sastav ili svojstva tvari ili izmjeriti fizikalnu veličinu jednom ili drugom mjernom metodom.

Način mjerenja- to je tehnika ili skup tehnika za usporedbu izmjerenog sastava ili svojstva tvari ili izmjerene fizikalne veličine s poznatim sastavom ili svojstvom tvari ili s jedinicom fizikalne veličine u skladu s ostvarenim principom mjerenja.

Princip mjerenja je pojava ili učinak koji leži u osnovi mjerenja.

Razmotrimo neke principe koji su temelj mjerenja.

Ako zagrijavate spojeve dviju elektroda izrađenih od različitih materijala, tada se javlja EMF. Ovaj fenomen je osnova za mjerenje temperature s visokom preciznošću (termoparovi).

Kada se električni vodiči i poluvodiči zagrijavaju, njihov otpor se mijenja. Ovaj fenomen omogućuje postizanje visoke točnosti mjerenja temperature, posebno uz korištenje platine. Korištenje poluvodiča omogućuje mjerenje malih temperaturnih raspona i temperature tijela vrlo malih volumena.

Pri rastezanju ili sabijanju nekih materijala mijenja se njihov električni otpor, što je osnova za mjerenje malih deformacija tijela, kao i visokih i ultravisokih tlakova. Na granici metala i poluvodiča pri osvjetljenju nastaje EMF, takozvani fotoelektrični efekt. Fotoćelije se temelje na korištenju fotoelektričnog efekta, koje se koriste u mnogim mjernim instrumentima.

Jačina sjaja tijela ovisi o temperaturi, koja pak ovisi o jačini struje koja svijetli tijelo. Na ovom se fenomenu temelji beskontaktna metoda mjerenja temperature (optički pirometar).

Plan predavanja:

1 Klasifikacija mjerenja

2 Fizičke veličine. Klasifikacija fizikalnih veličina

3 Osnovna mjerna jednadžba. Mjerna konverzija

4 Postulati teorije mjerenja

5 Ispitivanje i kontrola, granice mjerenja

Razvrstavanje mjernih instrumenata može se provesti prema sljedećim kriterijima.

1. Prema karakteristici točnosti mjerenja se dijele na jednaka i nejednaka.

Ekvivalentna mjerenja fizikalna veličina je niz mjerenja određene veličine izvršenih pomoću mjernih instrumenata (SI) s istom točnošću, pod identičnim početnim uvjetima.

Nejednake mjere fizička veličina na naziva se serija mjerenja određene veličine koja se vrši pomoću mjernih instrumenata različite točnosti i (ili) u različitim početnim uvjetima.

2. Po broju mjerenja mjerenja se dijele na jednokratna i višestruka.

Jedno mjerenje je mjerenje jedne količine, napravljeno jednom. Pojedinačna mjerenja u praksi imaju veliku pogrešku, s tim u vezi, preporuča se mjerenja ove vrste izvesti najmanje tri puta kako bi se pogreška smanjila, te kao rezultat uzela njihova aritmetička sredina.

Višestruka mjerenja je mjerenje jedne ili više veličina koje se izvodi četiri ili više puta. Višestruko mjerenje je niz pojedinačnih mjerenja. Minimalni broj mjerenja za koje se mjerenje može smatrati višestrukim je četiri. Rezultat višestrukih mjerenja je aritmetička sredina rezultata svih provedenih mjerenja. Ponovljenim mjerenjima pogreška se smanjuje.

3. Po vrsti promjene vrijednosti mjerenja se dijele na statička i dinamička.

Statička mjerenja su mjerenja stalne, nepromjenjive fizičke veličine. Primjer takve vremenski stalne fizičke veličine je duljina zemljišne čestice.

Dinamička mjerenja su mjerenja promjenjive, nepostojane fizičke veličine.

4. Po odredištu mjerenja se dijele na tehnička i mjeriteljska.

Tehnička mjerenja- to su mjerenja koja se izvode tehničkim mjernim instrumentima.

Mjeriteljska mjerenja su mjerenja koja se izvode pomoću etalona.

5. Načinom prezentacije rezultati mjerenja se dijele na apsolutne i relativne.

Apsolutna mjerenja su mjerenja koja se provode izravnim, izravnim mjerenjem temeljne veličine i/ili primjenom fizičke konstante.

srodnika mjerenja - to su mjerenja u kojima se izračunava omjer homogenih veličina, a brojnik je uspoređena vrijednost, a nazivnik je baza za usporedbu (jedinica). Rezultat mjerenja ovisit će o tome koja se vrijednost uzima kao osnova za usporedbu.

6. Po metode primanje rezultati mjerenja dijele se na izravne, neizravne, kumulativne i zajedničke.

Izravna mjerenja su mjerenja koja se izvode pomoću mjera, t.j. izmjerena vrijednost uspoređuje se izravno sa svojom mjerom. Primjer izravnih mjerenja je mjerenje kuta (mjera - kutomjer).

Neizravna mjerenja su mjerenja u kojima se vrijednost mjerne veličine izračunava korištenjem vrijednosti dobivenih izravnim mjerenjem i nekim poznatim odnosom između tih vrijednosti I mjerne veličine.

Kumulativna mjerenja su mjerenja, čiji je rezultat rješenje nekog sustava jednadžbi, koji s lijevo od jednadžbi dobivenih kao rezultat mjerenja mogućih kombinacija mjerenih veličina.

Zajednička mjerenja- To su mjerenja tijekom kojih se mjere najmanje dvije nehomogene fizikalne veličine s kako bi se uspostavio odnos među njima.

Svi objekti okolnog svijeta karakteriziraju svoja svojstva. Svojstvo je filozofska kategorija koja izražava takvu stranu predmeta (pojave, procesa) koja određuje njegovu razliku ili zajedništvo s drugim predmetima (pojavama, procesima) i nalazi se u njegovom odnosu prema njima. Nekretnina je kategorija kvalitete. Za kvantitativni opis različitih svojstava procesa i fizičkih tijela uvodi se pojam količine. Vrijednost je svojstvo nečega što se može razlikovati od drugih svojstava i vrednovati na ovaj ili onaj način, uključujući i kvantitativno. Vrijednost ne postoji sama po sebi, ona se odvija samo ukoliko postoji objekt sa svojstvima izraženim ovom vrijednošću. Idealne veličine uglavnom se odnose na matematiku, te su generalizacija (model) konkretnih stvarnih pojmova. Izračunavaju se na ovaj ili onaj način.

Mnoga svojstva, osim relacije ekvivalencije, očituju se i u odnosu na prisutnost kvantitativne ordinate svojstva – intenziteta. Prilikom rastavljanja predmeta takva se svojstva obično ne mijenjaju i nazivaju se intenzivnim veličinama. Usporedbom intenzivnih veličina može se odrediti njihov omjer, poredak prema intenzitetu zadanog svojstva. Pri usporedbi intenzivnih veličina otkriva se odnos reda (veći, manji ili jednak), tj. utvrđuje se omjer između veličina. Primjeri intenzivnih veličina su tvrdoća materijala, miris itd. Intenzivne količine se mogu detektirati, klasificirati po intenzitetu, podvrgnuti kontroli, kvantificirati monotono rastućim ili opadajućim brojevima. Na temelju pojma "intenzivne količine" uvode se pojmovi fizičke veličine i njezine veličine. Veličina fizičke veličine je kvantitativni sadržaj svojstva u danom objektu koji odgovara pojmu fizičke veličine.

Intenzivne vrijednosti prikazuju se kvantitativnim, uglavnom stručnim, ocjenjivanjem, u kojem se nekretnine veće veličine prikazuju u većem broju od nekretnina manje veličine. Intenzivne količine se ocjenjuju pomoću ljestvica reda i intervala o kojima se govori u nastavku.

Objekti koje karakteriziraju intenzivne vrijednosti mogu se podvrgnuti kontroli. Kontrola je postupak za uspostavljanje korespondencije između stanja objekta i norme. Za provedbu postupka najjednostavnije jednoparametarske kontrole svojstva X potrebni su primjerni objekti koji karakteriziraju parametre jednake donjem X n i gornjem X, u granicama norme, te uređaj za usporedbu. Kontrolni rezultat Q određen je sljedećom jednadžbom: ispod norme (X<Х н); норма (X>X n i X<Х в); выше нормы (X>X c).

Ako se fizikalna veličina očituje u odnosima ekvivalencije, reda i aditivnosti, tada se može: detektirati, klasificirati, kontrolirati i mjeriti. Te veličine, koje se nazivaju ekstenzivne, obično karakteriziraju fizička svojstva materijala ili energetska svojstva predmeta, na primjer, masu tijela, električni otpor vodiča, itd. Prilikom mjerenja ekstenzivne veličine, nebrojiv skup njegovih veličina je preslikan na prebrojiv podskup u obliku skupa brojeva Q, koji također mora zadovoljiti odnose ekvivalencije, red i aditivnost. Q brojevi su rezultati mjerenja i mogu se koristiti za bilo koju matematičku operaciju. Skup takvih brojeva Q mora imati sljedeća svojstva:

Za očitovanje u odnosu na ekvivalentnost, skup brojeva Q, koji predstavljaju homogene količine različitih veličina, mora biti skup identičnih brojeva. Ovaj naziv je jedinica fizičke veličine ili njezina frakcija. Jedinica fizičke veličine [Q] je fizička veličina fiksne veličine, kojoj se konvencionalno dodjeljuje brojčana vrijednost jednaka jedan. Koristi se za kvantificiranje homogenih fizičkih veličina.

Za očitovanje u odnosima ekvivalencije i reda, broj q 1 koji predstavlja veću vrijednost Q 1 >Q 2 odabran je da bude veći od broja q 2 koji predstavlja manju vrijednost Q 2 . U oba slučaja koristi se jedna jedinica fizičke veličine. Da bi se ispunio ovaj uvjet, kao željeni skup q 1 ,…, q n odabire se uređeni skup realnih brojeva s odnosom prirodnog reda.

Za očitovanje u odnosima ekvivalencije, reda i aditivnosti, apstraktni broj jednak procjeni ukupne izmjerene vrijednosti Q, koja je rezultat zbrajanja komponenti homogenih veličina Q i , mora biti jednak zbroju numeričkih procjena qi ovih komponenti . Zbroj imenovanih brojeva Q i , koji odražava komponente, mora biti jednak imenovanom broju Q, koji odražava ukupnu vrijednost:

Ako se implementira uvjet [Q] =, tj. postoji jednakost u veličinama jedinica za sve imenovane brojeve koji odražavaju ukupnu vrijednost Q i njene komponente Q i , tada se u ovom slučaju uvode sljedeći koncepti:

Vrijednost fizičke veličine Q je procjena njezine veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju;

Brojčana vrijednost fizičke veličine, q je apstraktni broj koji izražava omjer vrijednosti veličine i odgovarajuće jedinice dane fizičke veličine.

Jednadžba Q = q[Q] naziva se osnovna mjerna jednadžba. Suština najjednostavnijeg mjerenja je usporedba veličine fizičke veličine Q s veličinom izlazne veličine podesive viševrijedne mjere q[Q]. Kao rezultat usporedbe, utvrđeno je da je q[Q]

Uvjet za provedbu postupka elementarnog izravnog mjerenja su sljedeće operacije:

Reprodukcija fizičke veličine zadane veličine q[Q];

Usporedba izmjerene fizičke veličine Q s reproducibilnom mjerom q[Q].

Dakle, na temelju korištenja općih postulata ekvivalencije, reda i aditivnosti, dobiven je koncept izravnog mjerenja, koji se može formulirati na sljedeći način: mjerenje je kognitivni proces koji se sastoji u usporedbi date fizičke veličine pomoću fizičke veličine. pokus s poznatom fizikalnom veličinom uzetom kao mjernom jedinicom.

Kao i svaka druga znanost, teorija mjerenja je izgrađena na temelju niza temeljnih postulata koji opisuju njezine početne aksiome. Izgradnji i proučavanju ovih aksioma-postulata posvećen je veliki broj znanstvenih studija.

Treba napomenuti da svaki pokušaj formuliranja početnih odredbi (postulata) teorije mjerenja nailazi na temeljne poteškoće. To je zbog činjenice da bi, s jedne strane, postulati trebali biti objektivni iskazi, a s druge strane, mjerenja su predmet mjeriteljstva, t.j. vrsta aktivnosti koju ljudi poduzimaju za postizanje subjektivnih ciljeva. Stoga je potrebno formulirati objektivne tvrdnje koje bi poslužile kao temelj znanstvene discipline koja ima bitni subjektivni element. Prvi postulat mjeriteljstva je postulat a: u okviru prihvaćenog modela predmeta proučavanja postoji određena mjerljiva fizička veličina i njena prava vrijednost. Ako, na primjer, pretpostavimo da je dio cilindar (model je cilindar), tada ima promjer koji se može izmjeriti. Ako se dio ne može smatrati cilindričnim, na primjer, njegov poprečni presjek je elipsa, tada je besmisleno mjeriti njegov promjer, jer izmjerena vrijednost ne nosi korisne informacije o dijelu. I stoga, u okviru novog modela, promjer ne postoji. Izmjerena vrijednost postoji samo unutar prihvaćenog modela, tj. ima smisla samo dok je model prepoznat kao adekvatan objektu. Budući da se različiti modeli mogu usporediti s određenim objektom za različite svrhe istraživanja, posljedica a 1 proizlazi iz postulata a: za danu fizikalnu veličinu mjernog objekta postoji mnogo mjernih veličina i, sukladno tome, njihove prave vrijednosti.

Dakle, iz prvog postulata mjeriteljstva proizlazi da mjerno svojstvo mjernog objekta mora odgovarati nekom parametru njegova modela. Ovaj model, tijekom vremena potrebnog za mjerenje, trebao bi omogućiti da se ovaj parametar smatra nepromijenjenim. U suprotnom se mjerenja ne mogu izvršiti. Ovu činjenicu opisuje postulat b: prava vrijednost mjerene veličine je konstantna.

Nakon što smo izdvojili konstantni parametar modela, možemo prijeći na mjerenje odgovarajuće vrijednosti. Za promjenjivu fizikalnu veličinu potrebno je odabrati ili odabrati neki konstantni parametar i izmjeriti ga. U općem slučaju, takav konstantni parametar se uvodi pomoću neke funkcionalne. Primjer takvih konstantnih parametara vremenski promjenjivih signala uvedenih pomoću funkcionala su ispravljene srednje vrijednosti ili srednje kvadratne vrijednosti. Ovaj aspekt se ogleda u posljedici b1: za mjerenje promjenjive fizičke veličine potrebno je odrediti njezin konstantni parametar - mjerenu veličinu.

Mjerenja temeljena na korištenju ljudskih osjetila (dodir, miris, vid, sluh i okus) nazivaju se organoleptičkim. Mjerenje vremena, na primjer, ili gravitacije (od strane astronauta) temelje se na senzacijama. Još manje savršena mjerenja na ljestvici narudžbe temelje se na dojmovima.

Mjerenja temeljena na intuiciji nazivaju se heurističkim.

Mjerenja koja se vrše uz pomoć posebnih tehničkih sredstava nazivaju se instrumentalnim. Među njima mogu biti automatizirani i automatski. Kod automatiziranih mjerenja uloga osobe nije u potpunosti isključena (provesti uklanjanje podataka iz izvještajnog uređaja mjernog uređaja ili digitalnog zaslona). Automatska mjerenja se provode bez ljudske intervencije. Njihov rezultat prezentiran je u obliku dokumenta i potpuno je objektivan.

Indikatori su tehnički uređaji dizajnirani za otkrivanje fizičkih svojstava.

Mjernim instrumentima nazivaju se sva tehnička sredstva koja se koriste u mjerenjima i koja imaju normalizirane mjeriteljske karakteristike.

Realne mjere su dizajnirane da reproduciraju fizičku veličinu dane veličine, koju karakterizira tzv. nominalna veličina.

Mjerni pretvarači su mjerni instrumenti koji generiraju mjerne informacijske signale u obliku prikladnom za daljnju pretvorbu, prijenos, pohranu, obradu, ali u pravilu nepristupačan izravnoj percepciji promatrača.

Pod jedinstvom mjerenja podrazumijeva se takvo stanje u kojem se rezultati izražavaju u zakonskim jedinicama, a točnost mjerenja dokumentira.

Mjeriteljske karakteristike mjernih instrumenata su njihove tehničke karakteristike koje utječu na rezultate i točnost mjerenja.

Mjerna skala kvantitativnog svojstva je ljestvica fizičke veličine. Ljestvica fizičke veličine je uređeni niz vrijednosti fizičke veličine, usvojen dogovorom na temelju rezultata točnih mjerenja.

U skladu s logičkom strukturom očitovanja svojstava razlikuje se pet glavnih tipova mjernih ljestvica.

Imenska ljestvica (klasifikacijska ljestvica). Takve ljestvice služe za razvrstavanje empirijskih objekata čija se svojstva pojavljuju samo u odnosu na ekvivalentnost.Ta svojstva se ne mogu smatrati fizičkim veličinama, stoga ljestvice ovog tipa nisu ljestvice fizičke veličine. Ovo je najjednostavniji tip ljestvice, koji se temelji na pripisivanju brojeva kvalitativnim svojstvima objekata, igrajući ulogu imena. Primjer ljestvica imenovanja su široko korišteni atlasi boja dizajnirani za prepoznavanje boja.

Ljestvica reda (ljestvica činova). Ako se svojstvo danog empirijskog objekta manifestira u terminima ekvivalencije i reda u uzlaznoj ili silaznoj kvantitativnoj manifestaciji svojstva, tada se za njega može konstruirati ljestvica reda. Ona se monotono povećava ili smanjuje i omogućuje vam da uspostavite omjer više/manje između vrijednosti koje karakteriziraju navedeno svojstvo. U ljestvici reda nula postoji ili ne postoji, ali u principu je nemoguće uvesti mjerne jedinice, jer za njih nije uspostavljen odnos proporcionalnosti, pa se prema tome ne može suditi koliko puta je više ili manje određeno. manifestacije svojstva su. Široko se koriste vage za narudžbe s označenim referentnim točkama. Takve ljestvice, na primjer, uključuju Mohsovu ljestvicu za određivanje tvrdoće minerala, koja sadrži 10 referentnih (referentnih) minerala s različitim uvjetnim brojevima tvrdoće: talk - 1; gips - 2; kalcij - 3; fluorit - 4; apatit - 5; ortoklas - 6; kvarc - 7; topaz - 8; korund - 9; dijamant - 10. Dodjela minerala jednoj ili drugoj gradaciji tvrdoće provodi se na temelju pokusa, koji se sastoji u činjenici da se ispitni materijal izgrebe referencom. Ako nakon grebanja ispitivanog minerala kvarcom (7) na njemu ostane trag, a nakon ortoklasa (6) ne, tada je tvrdoća ispitivanog materijala veća od 6, ali manja od 7. Ocjenjivanje po narudžbi skala je dvosmislena i vrlo uvjetna, o čemu svjedoči razmatrani primjer.

Intervalna skala (skala razlike). Ove ljestvice su daljnji razvoj ljestvica reda i koriste se za objekte čija svojstva zadovoljavaju odnose ekvivalencije, reda i aditivnosti. Intervalna skala sastoji se od identičnih intervala, ima mjernu jedinicu i proizvoljno odabran početak - nultu točku. Takve ljestvice uključuju kronologiju prema raznim kalendarima, u kojima se kao polazište uzima ili stvaranje svijeta, ili Kristovo rođenje itd. Temperaturne ljestvice Celzijusa, Fahrenheita i Réaumur također su intervalne ljestvice. Postoje praktički dva načina za postavljanje ljestvice. U prvom od njih odabrane su dvije vrijednosti Q 0 i Q 1, koje je relativno jednostavno fizički implementirati. Te se vrijednosti nazivaju referentnim točkama ili osnovnim mjerilima, a interval se naziva glavnim intervalom (Q 1 -Q 0).

Skala odnosa. Ove ljestvice opisuju svojstva empirijskih objekata koja zadovoljavaju odnose ekvivalencije, reda i aditivnosti (ljestvice druge vrste su aditivne), au nekim slučajevima i proporcionalnosti (ljestvice prve vrste su proporcionalne). Njihovi primjeri su ljestvica mase (druge vrste), termodinamička temperatura (prve vrste). U odnosnim skalama postoji nedvosmislen prirodni kriterij za nultu kvantitativnu manifestaciju svojstva i sporazumno utvrđene mjerne jedinice. S formalne točke gledišta, ljestvica omjera je ljestvica intervala s prirodnom referentnom točkom. Sve aritmetičke operacije primjenjive su na vrijednosti dobivene na ovoj ljestvici, što je važno pri mjerenju fizičke veličine. Ljestvice odnosa su najsavršenije.

Apsolutne ljestvice. Neki autori koriste pojam apsolutnih ljestvica koje se shvaćaju kao skale koje imaju sva obilježja omjernih ljestvica, ali dodatno imaju prirodnu jednoznačnu definiciju mjerne jedinice i ne ovise o prihvaćenom sustavu mjernih jedinica. Takve ljestvice odgovaraju relativnim vrijednostima: pojačanje, prigušenje itd. Za formiranje mnogih izvedenih jedinica u SI sustavu koriste se bezdimenzijske i brojišne jedinice apsolutnih ljestvica.

Imajte na umu da se ljestvice naziva i reda nazivaju nemetričkim (konceptualnim), a ljestvice intervala i omjera nazivaju se metričkim (materijalno). Apsolutne i metričke ljestvice klasificiraju se kao linearne. Praktična provedba mjernih ljestvica provodi se standardizacijom i samih ljestvica i mjernih jedinica, a po potrebi i metoda i uvjeta za njihovu nedvosmislenu reprodukciju.

Test pitanja:

1 Definirajte fizikalnu veličinu. Navedite primjere veličina koje pripadaju različitim skupinama fizikalnih procesa.

2 Što su ekstenzivne i intenzivne fizikalne veličine? Koje su njihove sličnosti i razlike? Navedite primjere fizikalnih veličina svake vrste.

3 Koja je ljestvica fizičke veličine? Navedite primjere različitih ljestvica fizikalnih veličina.

4 Navedite glavne operacije mjernog postupka. Recite nam kako se provode pri mjerenju veličine dijela pomoću čeljusti.

5 Navedite primjere mjernih pretvarača, viševrijednih mjera i uređaja za usporedbu koji se koriste u vama poznatim mjernim instrumentima.

6 Što je mjerni instrument? Navedite primjere mjernih instrumenata za različite fizikalne veličine.