Основные понятия измерительной техники. Роль измерений в развитии техники

Ответ:

Измерительная техника - один из важнейших факторов ускорения научно-

технического прогресса практически во всех отраслях народного хозяйства.

При описании явлений и процессов, а также свойств материальных тел

используются различные физические величины, число которых дости­гает

нескольких тысяч: электрические, магнитные, пространственные и временные;

механические, акустические, оптические, химические, био­логические и др. При

этом указанные величины отличаются не только ка­чественно, но и количественно

и оцениваются различными числовыми значениями.

Установление числового значения физической величины осуществля­ется путем

измерения. Результатом измерения является количественная характеристика в

виде именованного числа с одновременной оценкой степени приближения

полученного значения измеряемой величины к ис­тинному значению физической

величины. Укажем, что нахождение чис­лового значения измеряемой величины

возможно лишь опытным путем, т. е. в процессе физического эксперимента.

При реализации любого процесса измерения необходимы техничес­кие средства,

осуществляющие восприятие, преобразование и представ­ление числового значения

физических величин.

На практике при измерении физических величин применяются элект­рические

методы и неэлектрические (например, пневматические, меха­нические, химические

и др.).

Понятия и определения, используемые в измерительной технике, регламентируютсяГОСТ 16263-70. Измерение-это информационный процесс получения опытным путем численногоотношения между данной физической величиной и неко­торым ее значением,принятым за единицу сравнения. Результат измерения — именованное число, найденное путем измеренияфизической величины. Результат измерения может быть при­нят какдействительное значение измеряемой величины. Одна из основных задач измерения -оценка степени приближения или разности между истинным и действительнымзначениями измеряемой физической величины — погрешности измерения. Погрешность измерения - это отклонение результата из­мерения от истинногозначения измеряемой величины. Погрешность изме­рения являетсянепосредственной характеристикой точности измерения. Точность измерения - степень близости результата измере­ния к истинномузначению измеряемой физической величины. Измерение уменьшает исходную неопределенность значения физичес­кой величиныдо уровня неизбежной остаточной неопределенности, опре­деляемой погрешностьюизмерения. Значение погрешности измерения зависит от совершенства техничес­кихустройств, способа их использования и условий проведения экспери­мента.Принцип измерения - это физическое явление или совокупность физи­ческихявлений, положенных в основу измерения. Примером может слу­жить измерениетемпературы с использованием термоэффекта и другие физические явления,используемые для проведения эксперимента, кото­рые должны быть выбраны сучетом получения требуемой точности изме­рения. Измерительный эксперимент - это научно обоснованный опыт для полученияколичественной информации с требуемой или возможной точностью определениярезультата измерений. Проведение измерительного эксперимента предполагаетналичие технических устройств, которые могут обеспечить заданную точностьполучения результата. Технические устрой­ства, участвующие в эксперименте,заранее нормируются по показателям точности и относятся к средствамизмерений. Средство измерений - это техническое устройство, используемое визмерительном эксперименте и имеющее нормированные характерис­тики точности. Количественная информация, полученная путем измерения, представ­ляет собойизмерительную информацию. Измерительная информация — это количественные сведения о свой­стве илисвойствах материального объекта, явления или процесса, получае­мые с помощьюсредств измерений в результате их взаимодействия с объектом. Количество измерительной информации - это численная мера умень­шениянеопределенности количественной оценки свойств объекта. Взаимодействие объекта исследования и средств измерений в про­цессеэксперимента предполагает наличие сигналов, которые являются носителямиинформации. Важными носителями информации являются электрический ток,напряжение, импульсы и другие электрические пара­метры. Измерительный сигнал — сигнал, функционально связанный с изме­ряемойфизической величиной с заданной точностью. Метод измерения — это совокупность приемов использования прин­ципов исредств измерений. Важное значение в измерительной технике имеетединство измерений. Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результатывыражены в указанных единицах, а погрешности измерений известны с заданнойвероятностью. Единство измерений позволяет срав­нивать результатыразличных экспериментов, проведенных в различных условиях, выполненных в разныхместах с использованием разных методов и средств измерений. Это достигаетсяпутем точного воспроизведения и хранения установленных единиц физическойвеличины и передачи их размеров применяемым средствам измерения.Перечисленные вопросы составляют предмет метрологии. Метрология — это учение о мерах, это наука о методах и средствахобеспечения единства измерений и способах достижения требуемой точ­ности. Мера предназначена для воспроизведения физической величины данного размера.Законодательная метрология — это раздел метрологии, включающий комплексывзаимосвязанных и взаимообусловленных правил, требова­ний и норм, а такжедругие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороныгосударства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразиясредств измерений. В соответствии с изложен­ным характеристики средствизмерений, определяющие точность измере­ния с их помощью, называютметрологическими характеристиками средств измерения. Метрологическиехарактеристики обязательно нормируются и в установленном порядке с цельюобеспечения единства измерений. Контроль — процесс установления соответствия между состоянием! (свойством)объекта контроля и заданной нормой. В результате контроля выдаетсясуждение о состоянии объекта.