Какво е измерение? Единици на грешки при измерване и измерване

Хората често са изправени пред намиране на физическо количество. В този случай те говорят за измерване на нещо. Този термин идва от наука, наречена метрология. Какво е измерение?

дефиниция

Измерването е процесът на определяне на физическа величина чрез експериментални средства. Резултатът от процеса на измерване е стойността в приетите единици, която се нарича валидна.

Принципът на измерване е физичен феномен или няколко такива явления, които се използват като основа за измервания. Например измерване на температурата с помощта на термоелектричен ефект.

Какво е това? метод на измерване? Това е такава комбинация от методи за използване на измервателните уреди и техните принципи. И какво е измервателен инструмент? Това са тези технически средства, които имат метрологични свойства, съответстващи на нормите.

Видове измервания

И така, какво е измерението, чието определение е дадено по-горе, е разбираемо. Съществуват обаче и типове, чиято класификация се извършва въз основа на това как измерената стойност зависи от вида на уравнението, времето, условията, които определят точността на резултатите от измерването, както и начините, по които тези резултати се изразяват.

Зависимост във времето

Като се обръща внимание на зависимостта на количеството, което се измерва във времето, могат да се разграничат два типа измервания:

• динамичен наречени такива измервания, в процеса на които количеството се променя с течение на времето. Пример може да бъде измерването на температурата или налягането по време на процеса на компресия на газ в цилиндрите на двигателя.
• статичен Измерванията се извикват, когато необходимото количество не се променя във времето. Примери: измерване на температура, постоянно налягане, размери.

Зависимост от уравнението

Методът за получаване на резултатите, който се определя от вида на уравнението за измерванията, разделя измерванията на преки и косвени, както и на съвместни и кумулативни.

• Какво е пряко измерение? Това е измерване, при което желаната стойност на физическото количество е директно от получените данни в резултат на експеримента. Примери за директно измерване включват: измерване на температурата с термометър, измерване на диаметъра на продукта с помощта на микрометър или измерване дебеломер на ъгли, използвайки транспортир.
• Какво представлява индиректното измерване? Това е измерване, при което желаната стойност се определя въз основа на връзката между тези количества, които се откриват чрез директни измервания и търсената стойност. Примери за такива измервания: измерване на диаметъра на нишката по метода на три проводника, определяне на обема на тялото с използване на преки измервания на неговите размери. Непреки измервания са много чести, когато стойността е твърде трудна или невъзможна за директно измерване. Случва се, че необходимата стойност може да бъде измерена само индиректно. Това включва измерване на размера на астрономическите тела.
• Какво представлява общото измерване? Това е измерване, при което желаните стойности се определят от резултатите от няколко измервания на количествата за различни комбинации. Самата стойност на търсената стойност се определя от решаването на система от уравнения, съставени от резултатите от поредица от преки измервания. Пример кумулативни измервания: определяне на масата на всеки набор тегло, т.е. той се калибрира чрез известните теглата на тегло, както и резултатите от директни измервания и сравняване на масите на тежести комбинации.
• Съвместно измерване е това, което се произвежда едновременно за две или няколко количества с различни имена, за да се намери функционална зависимост между тях. Пример може да бъде определянето на дължината на обект като функция от температурата.

Зависимост от условията

Според условията, които определят точността на резултата, е възможно да се разделят на измерванията в три класа:

1. Измервания на точност, който е максималният. Това включва измервания на висока и референтна точност.

2. Контрол-проверка. Тяхната грешка с някаква вероятност не трябва да бъде по-висока от определена стойност.

3. Технически. Това са измервания, при които грешката на крайната стойност се определя от характеристиките на средствата, използвани в процеса на измерване.

Зависимост от методите на изразяване на резултатите

Съгласно метода на изразяване на резултатите от измерванията могат да бъдат разделени в абсолютно и относително.

• Какво е абсолютното измерение? Това е измерване, което се основава на преки измервания на количества или на прилагането на стойностите на някои физически константи. Примери: определяне на амперажния ток, дължина в метри.
• Какво е относителното измерване? Това е измерване, при което желаната стойност се сравнява с друго количество, което играе ролята на единица или е прието като оригинално. Пример за такива измервания е определянето на относителната влажност на въздуха, която се определя като съотношението на броя на водните пари в кубичен метър въздух към броя на изпаренията, които насищат кубически метър въздух при дадена температура.

Система за измерване

Единството на измерванията означава съвместимостта на размерите на всички количества. Това е очевидно, ако обърнем внимание на факта, че едно и също количество може да бъде измерено както с преки, така и с непреки методи. Тази съгласуваност може да бъде постигната чрез създаване на система от единици. Първата такава система се появява в края на 18 век. Стана известната метрична система. Първата научно обоснована система от единици е системата, предложена от Карл Гаус. Тя се основаваше на три единици: второ, милиметър и милиграм. Въз основа на такава абсолютна система беше изградена модерна система от единици.

Каква е мерна единица и какви са те

Измервателната единица е специфична стойност, която е определена и учредена по споразумение. С останалите си стойности са нанесени от същия вид за изразяване на техния размер по отношение на споменатото количество.

Всяко измерено физическо количество трябва да има своя собствена единица за измерване. По този начин са необходими отделни единици измерване на скоростта, дължина, обем, тегло, разстояние и т.н. Всяко устройство може да бъде определено чрез избор на стандарт. Системата от единици става по-удобна, ако съдържа само няколко единици, които са избрани основни, а останалите се определят вече чрез тях. Стандартната единица дължина е метърът. Въз основа на това един квадратен метър се счита за квадратен метър, единицата на скоростта е метър за секунда, а единицата за измерване на обема е метър в куб.

грешка

Каква е грешката при измерването? Този термин се отнася до отклонението на резултатите от измерването от действителната или действителната стойност на количеството, което се измерва. Истинската стойност на количеството е неизвестна. Използва се само в теоретичните изследвания.

Понякога въпросът "каква е грешката при измерването?" Може да бъде чута като отговор от друга дефиниция - "грешка при измерването". Но е по-добре да не го използвате, тъй като е по-малко успешен.

Видове грешки

систематично грешка при измерването е съставна част от грешката на крайния резултат от измерването, която остава постоянна или се променя редовно с многократни измервания на физическото количество. Естеството на измерването разделя системните грешки от няколко вида.

• Постоянна грешка Грешка, която запазва значението си за дълъг период от време. Този вид се среща най-често.
• Прогресивна грешка Дали това непрекъснато се увеличава или намалява. Това може да включва грешки, дължащи се на износване измервателни уреди или съвети, които влизат в контакт с частите.
• Периодична грешка Грешка, чиято стойност е периодична функция на времето или движението на показалеца на инструмента, използван при измерването.
• Грешката, която се измерва със сложен закон - това е това, което се случва поради добросъвестното действие на няколко систематични отклонения.

Инструменталната грешка се нарича компонент на грешката при измерването, което се дължи на грешката на използвания инструмент.

Грешката на метода за измерване е компонентът, който се дължи на несъвършенството на метода, който е приет за измерването.

Резултат от измерването

Какъв е резултатът от измерването? Това е стойността на физическото количество, което се получава чрез измерването му.

Дефектен резултат от измерването е стойността на стойността, получена по време на измерването, преди да бъде коригирана, за да се вземат предвид систематичните грешки.

Коригираният резултат е стойността на стойността, която е получена по време на измерването, и е усъвършенствана чрез въвеждането на необходимите корекции.

Сближаването на резултатите от измерването е близостта на резултатите, които се извършват многократно, като се използват същите средства, по същия метод и при същите условия.

Каква е възпроизводимостта на резултатите? Това е взаимната близост на резултатите, получени на различни места, различни средства и оператори, използващи различни методи, но които бяха доведени до същите условия.

Серия от резултати от измервания е поредица от стойности със същата стойност, които са получени в резултат на серия от измервания, които следват един друг.

Измервателна информация

Днес можете да измервате не само физическите величини. Откакто дойде ерата на компютърните технологии, информацията се използва навсякъде в цифрова форма. Възможно е също така да бъде измерено. Какво е измерването на информацията? Това е определението за броя на данните, изразено в единици. Референтната единица за измерване на информация е малко, което е количеството информация, която се получава при еквипробируеми събития. Например, хвърлянето на монета може да доведе до два еднакво вероятни резултата. Загубата на една от страните съдържа информация в обема на един бит.

Името на тази единица за измерване идва от съкращението на термина "двоичен номер". Това е число, което може да отнеме само две стойности - една или нула. Такива номера използвам във всички видове компютърни технологии, за да представя всякаква информация. Тъй като малко е много малка единица за измерване на информацията, обичайно е да се използват по-големи. Това са байтове, килобайтове, мегабайти, гигабайти, терабайти и т.н.

Силата на звука, която заема всеки знак, въведен от клавиатурата, е равен на един байт. Това е 8 бита.

резултати

По този начин бяха разгледани всички концепции, използвани при измерването. Това е система от измервания, грешка и нейните видове, резултати. Беше обмислено каква е единицата за измерване и какви са тези единици. Всичко това е необходимо за хора, които се занимават с наука, компютри и просто да разширят хоризонтите си. В края на краищата, в ерата на информационните технологии, мъдростта е, че знанието е сила.