Глава 1. Термины и определения.

Рассмотрим основные термины и определения метрологии, узаконенные ГОСТ 16263-90.

Физическая величина (ФВ) - свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта (например, длина, масса, время, сила тока и др.). Индивидуальность в количественном отношении следует понимать в том смысле, что свойство может быть для одного объекта в определенное число раз меньше или больше, чем для другого (например: масса солнца, стола, человека). Термин ФВ допускается применять для свойств, изучаемых в физике, химии и других науках, если для сравнения их количественного содержания в разных объектах требуется применение физических методов. Не следует применять термин «величина» для выражения только количественной стороны рассматриваемого свойства, например, писать «величина массы», «величина давления», «величина силы» и т.д., т.к. эти свойства (масса, давление, сила) сами являются величинами. В этих случаях следует применять термин «размер величины».

Размер ФВ (размер величины) - количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию «физическая величина» (например, размер длины, массы, силы тока и т.д.).

Значение ФВ (значение величины) - оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц, причем отвлеченное (безразмерное) число, входящее в значение физической величины, называется числовым значением (например,1 м, 5 г, 10 А и др.).

Истинное значение ФВ (истинное значение величины) - значение ФВ, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта.

Действительное значение ФВ (действительное значение величины) - значение ФВ, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть, использовано вместо него.

Система ФВ (система величин) - совокупность ФВ, связанных между собой зависимостями. Для обозначения системы величин указывают группу основных величин, которые обычно обозначаются символами их размерностей. Например, система величин механики LMT, в которой в качестве основных величин приняты длина l, масса m, время t; система величин LMTI, охватывающая механические и электрические величины, в которой в качестве основных величин приняты длина l, масса m, время t, сила электрического тока i.

Основная ФВ (основная величина) - физическая величина, входящая в систему и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы (например, в системе LMT основные величины - длина, масса, время).

Производная ФВ (производная величина) - ФВ, входящая в систему и определяемая через основные величины этой системы по известным физическим зависимостям. Например, скорость в системе величин LMT определяется в общем случае уравнением

v=dl/dt,

где v - скорость, l - расстояние, t - время.

Размерность ФВ (размерность величины) - выражение, отражающее связь величины с основными величинами системы, в которой коэффициент пропорциональности равен единице. Размерность величины представляет собой произведение основных величин, возведенных в соответствующие степени (например, в системе LMT размерность величины X будет:

где L,M,T- размерности основных величин, - целые или дробные, положительные или отрицательные вещественные числа, которые являются показателями размерности). Размерность ФВ - это более общая характеристика, чем определяющее величину уравнение, так как одна и та же размерность может быть присуща величинам, имеющим различную качественную сторону и различающимся по форме определяющего уравнения. Например, работа силы F определяется уравнением

кинетическая энергия движущегося тела – уравнением

а размерность той и другой - одинакова.

Единица ФВ (единица величины) - физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное 1. Единицы одной и той же ФВ могут различаться по своему размеру, например, метр, фут и дюйм, являясь единицами длины, имеют различный размер: 1 фут = 0,3038 м, 1 дюйм = 0,0254 м.

Основная единица ФВ (основная единица величины)- единица основной ФВ, выбранная произвольно при построении системы единиц (например, основные единицы Международной системы СИ: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела).

Производная единица ФВ  (производная единица величины) - единица производной ФВ, образуемая по определяющему эту единицу уравнению из основных единиц данной системы единиц.

Система единиц ФВ (система единиц) - совокупность основных и производных единиц, относящаяся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с принятыми принципами. Например, система единиц СГС, система МКСА, Международная система единиц (СИ) (например, 1 м/с - единица скорости, образованная из основных единиц СИ - метра и секунды; 1 Н - единица силы, образованная из основных единиц СИ - килограмма, метра и секунды).

Когерентная система единиц ФВ (когерентная система) - система единиц, все единицы, которой когерентны (т.е. множитель в уравнениях связи ФВ равен 1).

Кратная и дольная единица ФВ - единица в целое число раз больше или, соответственно, меньше системной или внесистемной единицы. Например, километр (1000 м) или миллиметр (0,001 м).

Шкала ФВ - последовательность значений, присвоенная в соответствии с правилами, принятыми по соглашению, последовательности одноименных ФВ различного размера (например, шкала медицинского термометра или весов).

Измерение - нахождение значения ФВ опытным путем с помощью специальных технических средств.

Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение ФВ находят непосредственно из опытных данных. Например, измерение массы с помощью циферблатных или равно плечных весов, температуры термометром, длины с помощью линейки и т.д.

Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Например, измерение площади, объема.

Совокупные измерения - производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин. Например, измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь.

Совместные измерения - производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости между ними. Например, измерения, при которых электрическое сопротивление при температуре 20°С и температурные коэффициенты измерительного резистора находят по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах.

Наблюдение при измерении - экспериментальная операция, выполняемая в процессе измерений, в результате которой получают одно значение из группы значений величины, подлежащих совместной обработке для получения результата измерения.

Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

Средство измерения (СИ) - техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства (характеристики).

Мера - СИ, предназначенное для воспроизведения ФВ заданного размера (гиря, измерительный резистор, температурная лампа и др.).

Измерительный прибор - СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем (Например, линейка, штангенциркуль).

Измерительный преобразователь - СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не воспринимаемая непосредственно наблюдателем. Не рекомендуется заменять этот термин словом «датчик» (например, тензорезистор, термопара).

Измерительная система - совокупность СИ и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использовании в автоматических системах управления (Например, система слежения за спутниками).

Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Абсолютная погрешность измерения - погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность измерения - отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины. Может выражаться в процентах.

Случайная погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же детерминированной величины (например, многократные измерения линейной длины).

Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же детерминированной величины. Например, погрешность, связанная с износом инструмента при обработке детали, или погрешность показаний электрического счетчика индукционной системы, если эти показания снимать сразу же после его включения в электрическую сеть. Погрешность такого счетчика в первые часы работы непрерывно уменьшается из-за прогрева механизма счетчика до температуры, установленной техническими условиями его эксплуатации.

Грубая погрешность измерения (промах) - погрешность измерения, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях погрешность.

Среднее квадратическое отклонение результата измерения (СКО) - параметр функции распределения результатов измерений, характеризующий их рассеивание и равный корню квадратному из дисперсии результатов измерений.

Доверительные границы погрешности результата измерения - верхняя и нижняя границы интервала, накрывающего с заданной вероятностью погрешность измерения.

Точность измерений - качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Численно оно обратно погрешности измерений, например, если погрешность измерений равна 0,0001, то точность равна 10000.

Эталон единицы - СИ (или комплекс СИ), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное в установленном порядке в качестве эталона.

Первичный эталон - эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

Вторичный эталон - эталон, значение которого устанавливают по первичному эталону.

Специальный эталон - эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий для этих условий первичный эталон.

Государственный эталон - первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны.

Эталон-свидетель - вторичный эталон, предназначенный для проверки сохранности государственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты.

Эталон-копия - вторичный эталон, предназначенный для передачи размеров единиц рабочим эталонам.

Эталон сравнения - вторичный эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом.

Рабочий эталон - эталон, применяемый для передачи размера единицы образцовым средствам измерений (ОСИ) высшей точности, и в отдельных случаях - наиболее точным рабочим СИ.

Эталонная установка - измерительная установка, входящая в комплекс СИ, утвержденный в качестве эталона.

Образцовое СИ (ОСИ) - мера, измерительный прибор или измерительный преобразователь, служащие для поверки по ним других СИ и утвержденные в качестве образцовых.

Стандартный образец - мера для воспроизведения единиц величины, характеризующих свойства или состав веществ и материалов.

Рабочее СИ - СИ, применяемое для измерений, не связанных с передачей размеров.

Поверочная схема - утвержденный в установленном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы от эталона или исходного ОСИ рабочим СИ.

Метрологическая служба - сеть государственных и ведомственных метрологических органов и их деятельность, направленная на обеспечение единства измерений и единообразия СИ в стране.

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью.

Назад

Содержание

Вперед