Результат измерения физической величины — значение величины, полученное путем ее измерения – установленное значение величины, характеризующей свойство физического объекта, представляемое действительным числом с принятой размерностью (размерность определяется выбранной единицей измерений );
Чем характеризуется точность результата измерений?
То́чность измере́ний, точность результата измерения — близость измеренного значения к истинному значению измеряемой величины, Точность измерений описывает качество измерений в целом, объединяя понятия правильность измерений и прецизионность измерений,
Что является результатом любого измерения?
В.М. Лобанков В статье предлагается пересмотреть и уточнить в общей теории измерений определение понятия «результат измерений» и «основное уравнение измерений» во взаимосвязи с целью измерений. Достоверная исходная измерительная информация является основой любой формы управления, анализа, прогнозирования, планирования, контроля и регулирования.
Она особенно важна, например, в научных исследованиях, при изучении природных явлений, при оценке ресурсов любой страны с целью определения их запасов, контроля за их рациональным извлечением и использованием, а также с целью охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности и т.д. С 2009 г.
введен в действие Федеральный Закон № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», в котором сформулировано определение понятия «измерение» — это «совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины». Из данного определения следует, что целью измерений любой величины является «определение количественного значения этой величины».
К сожалению, в Законе не уточняется о каком единственном значении величины идёт речь. Поскольку в данном Законе не регламентировано понятие «результат измерений величины», то допускается вольность в толковании и представлении этого самого «количественного значения величины» после выполнения измерений.
В теории измерений постулируется существование «истинного значения величины», определение которого невозможно вследствие неидеальности измерительного процесса, Тем не менее, целью любого измерения объявляется поиск именно истинного значения измеряемой величины, вряд ли другая цель приемлема и именно к ней следует стремиться.
- Действительно, в общем случае истинное значение измеряемой величины только в виде одного единственного числового значения определить невозможно.
- Однако можно искать интервал на числовой оси, в котором может оказаться истинное значение измеряемой величины,
- В этом случае указанная цель становится достижимой, так как интервал (как совокупность чисел) для истинного значения всегда может быть найден.
Если такой интервал найден, то цель достигнута, а это и есть результат любого законченного измерительного процесса. Очевидно, цель и результат измерений тесно взаимосвязаны, результат рассматривается как факт достижения цели. Если общие эти рассуждения перенести на конкретный объект измерений, то в качестве измеряемой величины принимается конкретный измеряемый параметр модели объекта, которая всегда неадекватна самому объекту,
Целью и результатом измерений будет интервал для истинного значения параметра принятой модели объекта измерений в соответствии с поставленной задачей. Свойство измерительного процесса, отражающее близость измеренного значения (значения, приписанного измеряемой величине) к истинному значению измеряемой величины, характеризуется погрешностью измерений (измерительного процесса как совокупности операций).
Причем различают истинное, оцененное и нормированное значения погрешности измерений, Истинное значение погрешности измерений определяют (задают) только при математическом моделировании измерительного процесса и оно всегда может быть известно с точностью до единицы последней значащей цифры.
В чем заключается суть измерения?
Измере́ние — совокупность действий для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой всеми участниками за единицу, хранящуюся в техническом средстве ( средстве измерений ). Числовым значением измеряемой величины называется число, получившееся в результате измерения.
- Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенный в основу измерений.
- Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.
Характеристикой точности измерения является его погрешность или неопределённость, Примеры измерений:
- В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают её размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчёт, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
- С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчёт.
В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая, или не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам, например, Шкала Рихтера интенсивности землетрясений, Шкала Мооса — шкала твёрдости минералов,
Что такое измерение в физике?
Измерение : 1. Измерение (операция) — общее понятие для совокупности действий (операция измерения) с целью создания символьного ( формального ) представления объектов, событий, их свойств (характеристик) и взаимосвязей, с применением различного типа измерительных шкал,
Измерение (физика) — определение значения физической величины экспериментальным путём. Измерение (квантовая механика) — разложение (абстрактного) пространства состояний системы по собственным подпространствам оператора наблюдаемой. Измерение (информация) — это процесс получения информации, заключающийся в нахождении значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств.
2. В математике (а также в теоретической физике):
Количество измерений пространства определяет его размерность, Измерение — любая из координат точки или точечного события в aналитической геометрии.
Чем характеризуется измерения?
Качество измерений характеризуется точностью, достоверностью, правильностью, сходимостью, воспроизводимостью и погрешностью измерений. Точность – это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответсвует малым погрешностям как систематическим, так и случайным.
Точность количественно оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности. Напремер, если погрешность измерений равна 0,05%, то точность будет равна 1/0,0005 = 2000. Достоверность измерений характеризует степень доверия к результатам измерений. Достоверность оценки погрешностей определяют на основе законов теории вероятностей и математической статистики.
Это дает возможность для каждого конкретного случая выбирать средства и методы измерений, обеспечивающие получение результата, погрешности которого не превышают заданных границ. Правильность измерений – качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в результатах измерений.
Сходимость – качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях. Сходимость измерений отражает влияние случайных погрешностей. Воспроизводимость – это такое качество измерений, которое отражает близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в различное время, в различных местах, разными методами и средствами).
Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Погрешность измерений представляет собой сумму ряда составляющих, каждая из которых имеет свою причину. Можно выделить слудующие группы причин возникновения погрешностей:
неверная настройка средства измерений или смещение уровня настройки во время эксплуатации; неверная установка объекта измерения на измерительную позицию; ошибки в процессе получения, преобразования и выдачи информации в измерительной цепи средства измерений; внешние воздействия на средство и объект измерений (изменение температуры и давления, влияние электрического и магнитного полей, вибрация и т.п.); свойства измеряемого объекта; квалификация и состояние оператора.
Анализируя причины возникновения погрешностей, необходимо в первую очередь выявить те из них, которые оказывают существенное влияние на резульат измерения. Анализ должен проводится в определенной последовательности.
Что характеризует правильность измерений?
Термин ‘ правильность ‘ характеризует степень близости среднего арифметического значения большого числа результатов измерений к истинному или принятому опорному значению, термин ‘прецизионность’ — степень близости результатов измерений друг к другу.
Какие существуют виды измерений?
Числовое значение величины находят путем измерения, т.е. узнают, во сколько раз значение данной величины больше или меньше значений величины, принятого равным единицы. По способу получения числового значения измеряемой величины все измерения делят на прямые, косвенные, совокупные и совместные. где А – значение измеряемой величины в принятых для нее единицах измерения; с – цена деления шкалы или единичного показания цифрового отсчетного устройства в единицах измеряемой величины; х – отсчет по индикаторному устройству в делениях шкалы. Например, измерение диаметра вала штангенциркулем будет прямым, так как оно дает непосредственно значение диаметра вала.
- Если же вал имеет диаметр, равный нескольким метрам, то измерить его штангенциркулем очень сложно.
- В этом случае измеряют длину окружности, т.е.
- Диаметр вала измеряют косвенно.
- Косвенным называют измерение, результат которого определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью.
Уравнение косвенного измерения имеет вид Где А – искомая величина, являющаяся функцией аргументов, измеренных прямым методом. Например, удельное электрическое сопротивление проводника можно найти по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения. Косвенные измерения широко применяют в измерительной технике: при измерении сферической поверхности оптической линзы, когда реально существует лишь часть этой поверхности, или в тех случаях, когда выполнять прямые измерения невозможно, например при измерении плотности твердого тела, определяемой обычно по результатам измерений объема и массы.
Совокупными называют проводимые одновременно измерения нескольких величин, при которых значения искомых величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях. Например, измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь.
Совместными называют производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Например, измерения, при которых электрическое сопротивление при температуре 20 °C и температурные коэффициенты измерительного резистора находят по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах.
Какая основная задача обработки результатов измерений?
Задача статистической обработки результатов многократных измерений заключается в нахождении оценки измеряемой величины и доверительного интервала, в котором находится истинное значение.
Что является целью любого измерения?
Размер измеряемой величины является ее количественной характеристикой. Получение информации о размере физической величины является целью любого измерения.
Что такое метод измерения?
Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей или шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений. По общим приемам получения результатов измерений методы различают на:
прямой метод измерений – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения не требуют методики проведения измерений и проводятся по эксплуатационной документации на применяемое средство измерений; косвенный метод измерений – измерение, результат которого определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью. Косвенные измерения применяются в случаях, когда невозможно выполнить прямые измерения, например при определении плотности твердого тела, вычисляемой по результатам измерений объема и массы.
По условиям измерения:
контактный метод измерений – основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром); бесконтактный метод измерений – основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).
Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают:
метод непосредственной оценки – метод при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет в СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ. метод сравнения с мерой – метод при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Существует три разновидности этого метода:
нулевой метод – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля, например, измерения электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием; метод замещения – основан на сравнении с мерой, при котором измеряемую величину замещают измвестной величиной, воспроизводимой мерой, сохраняя все условия неизменными, например взвешивание c поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов; метод совпадений – метод сравнения с мерой, в котором разность между значениями искомой и воспроизводимой мерой величин измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов, например при измерении с использованием штангенциркуляс нониусом наблюдают совпадение меток на шкалах штангенциркуля и нониуса;
дифференциальный метод – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
Сколько всего существует измерений?
В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение, и все четыре измерения органически связаны в единое целое, являясь почти равноправными и в определённых рамках (см.
