Как найти действительное значение физической величины

Физической
величиной называется одно из свойств
физического объекта (явления, процесса),
которое является общим в качественном
отношении для многих – физических
объектов, отличаясь при этом количественным
значением.

Целью
измерений является определение значения
физической величины – некоторого числа
принятых для нее единиц (например,
результат измерения массы изделия
составляет 2 кг, высоты здания -12 м и
др.).

В
зависимости от степени приближения к
объективности различают истинное,
действительное и измеренное значения
физической величины.

Истинное
значение физической величины
– это значение, идеально отражающее в
качественном и количественном отношениях
соответствующее свойство объекта. Из-за
несовершенства средств и методов
измерений истинные значения величин
практически получить нельзя. Их можно
представить только теоретически. А
значения величины, полученные при
измерении, лишь в большей или меньшей
степени приближаются к истинному
значению.

Действительное
значение физической величины
– это значение величины, найденное
экспериментальным путем и настолько
приближающееся к истинному значению,
что для данной цели может быть использовано
вместо него.

Измеренное
значение физической величины
– это значение, полученное при измерении
с применением конкретных методов и
средств измерений.

9. Классификация измерений по зависимости измеряемой величины от времени и по совокупностям измеряемых величин.

По
характеру изменения измеряемой величины
— статические и динамические измерения.

Динамическое
измерение— измерение
величины, размер которой изменяется с
течением времени. Быстрое
изменение размера измеряемой величины
требует ее измерения с точнейшим
определением момента времени. Например,
измерение расстояния до уровня поверхности
Земли с воздушного шара или измерение
постоянного напряжения электрического
тока. По существу динамическое измерение
является измерением функциональной
зависимости измеряемой величины от
времени.

Статическое
измерение— измерение
величины, которая принимается
в соответствии
с поставленной измерительной задачей
за неизменяющуюся на протяжении
периода измерения. Например,
измерение линейного размера изготовленного
изделия при нормальной температуре
можно считать статическим, поскольку
колебания температуры в цехе на уровне
десятых долей градуса вносят погрешность
измерений не более 10 мкм/м, несущественную
по сравнению с погрешностью изготовления
детали. Поэтому в этой измерительной
задаче можно считать измеряемую величину
неизменной. При калибровке штриховой
меры длины на государственном первичном
эталоне термостатирование обеспечивает
стабильность поддержания температуры
на уровне 0,005 °С. Такие колебания
температуры обусловливают в тысячу раз
меньшую погрешность измерений — не
более 0,01 мкм/м. Но в данной измерительной
задаче она является существенной, и
учет изменений температуры в процессе
измерений становится условием обеспечения
требуемой точности измерений. Поэтому
эти измерения следует проводить по
методике динамических измерений.

По
сложившимся совокупностям измеряемых
величин на электрические
(сила
тока, напряжение, мощность),
механические (масса,
количество изделий, усилия);,
теплоэнергетические (температура,
давление);,
физические (плотность,
вязкость, мутность); химические(состав,
химические свойства, концентрация) ,
радиотехнические и
т. д.

1. Классификация
   измерений по способу получения результата
   (по виду).

По
способу получения результатов измерений
различают: прямые, косвенные, совокупные
и совместные измерения.

Прямыми
называют измерения, при которых искомое
значение измеряемой величины находят
непосредственно из опытных данных.

Косвенными
называют измерения, при которых искомое
значение измеряемой величины находят
на основании известной зависимости
между измеряемой величиной и величинами,
определяемыми с помощью прямых измерений.

Совокупными
называют измерения, при которых
одновременно измеряются несколько
одноименных величин и определяемое
значение находят, решая систему уравнений,
которую получают на основании прямых
измерений одноименных величин.

Совместными
называют измерения двух или более
неодноименных величин для нахождения
зависимости между ними.

1. Классификация
   измерений по условиям, определяющим
   точность результата и по количеству
   измерений для получения результата.

По
условиям, определяющим точность
результата, измерения делятся на три
класса:

1.
Измерения максимально возможной
точности, достижимой при существующем
уровне техники.

К
ним относятся в первую очередь эталонные
измерения, связанные с максимально
возможной точностью воспроизведения
установленных единиц физических величин,
и, кроме того, измерения физических
констант, прежде всего универсальных
(например, абсолютного значения ускорения
свободного падения, гиромагнитного
отношения протона и др.).

К
этому же классу относятся и некоторые
специальные измерения, требующие высокой
точности.

2.
Контрольно-поверочные измерения,
погрешность которых с определенной
вероятностью не должна превышать
некоторого заданного значения.

К
ним относятся измерения, выполняемые
лабораториями государственного надзора
за внедрением и соблюдением стандартов
и состоянием измерительной техники и
заводскими измерительными лабораториями,
которые гарантируют погрешность
результата с определенной вероятностью,
не превышающей некоторого, заранее
заданного значения.

3.
Технические измерения, в которых
погрешность результата определяется
характеристиками средств измерений.

Примерами
технических измерений являются измерения,
выполняемые в процессе производства
на машиностроительных предприятиях,
на щитах распределительных устройств
электрических станций и др.

По
количеству измерений измерения делятся
на однократные и многократные.

Однократное
измерение – это измерение одной величины,
сделанное один раз. Однократные измерения
на практике имеют большую погрешность,
в связи с этим рекомендуется для
уменьшения погрешности выполнять
минимум три раза измерения такого типа,
а в качестве результата брать их среднее
арифметическое.

Многократные
измерения – это измерение одной или
нескольких величин, выполненное четыре
и более раз. Многократное измерение
представляет собой ряд однократных
измерений. Минимальное число измерений,
при котором измерение может считаться
многократным, – четыре. Результатом
многократного измерения является
среднее арифметическое результатов
всех проведенных измерений. При
многократных измерениях снижается
погрешность.

1. Классификация
   случайных погрешностей измерений.

Случайная
погрешность – составляющая погрешности
измерения, изменяющаяся при повторных
измерениях одной и той же величины
случайным образом.

1)Грубая-
не превышает допустимую погрешность

2)Промах-
грубая погрешность, зависит от человека

3)Ожидаемая-
полученная в результате эксперимента
при созд. условиях

Соседние файлы в папке ответы на КР

• #
• #

Действительное значение – физическая величина

Cтраница 2

Поэтому на практике используют действительное значение физической величины – значение, полученное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что в том или ином конкретном случае может быть использовано вместо него.
 [16]

Для рабочего средства измерений за действительное значение физической величины принимают показания образцового средства измерений, для образцового – значение физческой величины, полученное с помощью эталона.
 [17]

Следовательно, при контроле определяют соответствие действительного значения физической величины установленным значениям. Примером контрольных средств являются калибры, шаблоны, устройства с электроконтактными преобразователями.
 [18]

Согласно ГОСТ 16263 – 70 под действительным значением физической величины следует понимать такое ее значение, которое найдено экспериментальным путем и настолько приближается к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.
 [19]

Согласно ГОСТ 16263 – 70 под действительным значением физической величины следует понимать такое ее значение, которое найдено экспериментальным путем и настолько приближается к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него. Отклонение результата от действительного значения измеряемой величины называется погрешностью измерения.
 [20]

Для каждого уровня развития измерительной техники мы можем знать только действительное значение физической величины, которое является аналогом понятия относительной истины и применяется вместо истинного значения величины. Одновременно предусмотрена более логическая связь совокупности понятий: погрешность – средняя квадратическая погрешность – предельная погрешность, что устранило существующую терминологическую некорректность: погрешность – среднее квадратическое отклонение – предельная погрешность.
 [21]

В основе этой методологии лежит определение погрешности как разности между результатом измерений и действительным значением физической величины. Систематические погрешности, остающиеся постоянными или закономерно меняющиеся при повторных наблюдениях, при; нято подразделять на методические и инструментальные. Методические погрешности обусловлены недостаточной проработанностью закономерностей формирования измерительной информа-ци, а инструментальные возникают из-за изменения характеристик этих средств под воздействием внешних факторов. Указанные составляющие погрешности выделяют для прямых, косвенных и других видов измерений.
 [22]

Относительная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности к действительному значению физической величины, в пределах диапазона измерений.
 [23]

Так как истинное значение физической величины Q неизвестно, то для определения погрешности измерения вместо него принимают тоже действительное значение физической величины Qr, определяемое с точностью, достаточной для оценки погрешности измерения.
 [24]

В связи с тем что истинное значение измеряемой величк: ны остается неизвестным, на практике вместо него используется действительное значение физической величины, определяемое как значение физической величины, найденное экспериментальным или теоретическим путем и настолько приближающееся к истинному, что оно может быть использовано вместо него.
 [25]

Вследствие ограниченных возможностей измерений практически истинное значение физической величины обычно остается неизвестным и на практике вместо него используется понятие действительного значения физической величины, под которым понимается значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.
 [26]

Вследствие ограниченных возможностей измерений практически истинное значение физической величины обычно остается неизвестным, и на практике вместо него используют понятие действительного значения физической величины, под которым понимают значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.
 [27]

Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение. Действительное значение физической величины – это значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что может быть использовано вместо него. На практике в качестве действительного значения принимается среднее арифметическое значение измеряемой величины.
 [28]

Действительное значение физической величины – значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него. Для действительного значения физической величины всегда можно указать границы более или менее узкой зоны, в пределах которой с заданной вероятностью находится истинное значение физической величины.
 [29]

Действительным, значением физической величины называется значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него. Для действительного значения физической величины всегда можно указать границы более или менее узкой зоны, в пределах которой с заданной вероятностью находится истинное значение физической величины. Действительное значение физической величины определяют по образцовым мерам и приборам, погрешностями которых можно пренебречь по сравнению с погрешностями применяемых средств измерения.
 [30]

Страницы:  

   1

   2

   3

 Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Область измерений – совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо области науки или техники и выделяющихся своей спецификой.

Вид измерений – часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.

В метрологии различают следующие области и виды измерений:

– Измерение геометрических величин: длин, углов, отклонений формы поверхностей;
– Измерение механических величин: массы, силы, прочности и пластичности, крутящих моментов;
– Измерение параметров потока, расхода, уровня, объёма веществ;
– Измерение давления: избыточного, атмосферного, абсолютного, вакуума;
– Физико-химические измерения: вязкости, плотности, концентрации, влажности;
– Теплофизические и температурные измерения;
– Измерение времени и частоты;
– Измерения электрических и магнитных величин на постоянном и переменном токе: силы тока, ЭДС, напряжения, мощности, сопротивления, ёмкости, индуктивности;
– Радиоэлектронные измерения: интенсивности сигналов, параметров формы и спектра сигналов;
– Измерения акустических величин в различных средах (воздушной, твёрдой, жидкой);
– Оптические и оптико-физические измерения: оптической плотности, коэффициента пропускания;
– Измерения ионизирующих излучений и ядерных констант: дозиметрических и спектральных характеристик ионизирующих излучений.

Свойства измерений (основные характеристики)

Выделяют следующие основные характеристики измерений:

1) метод, которым проводятся измерения;
2) принцип измерений;
3) погрешность измерений;
4) точность измерений;
5) правильность измерений;
6) достоверность измерений.

1. Метод измерений

Метод измерений – это способ или комплекс способов, посредством которых производится измерение данной величины, т. е. сравнение измеряемой величины с ее мерой согласно принятому принципу измерения.
Существует несколько критериев классификации методов измерений.
1. По способам получения искомого значения измеряемой величины выделяют:
1) прямой метод (осуществляется при помощи прямых, непосредственных измерений);
2) косвенный метод.

2. По приемам измерения выделяют:
1) контактный метод измерения;
2) бесконтактный метод измерения.
Контактный метод измерения основан на непосредственном контакте какой—либо части измерительного прибора с измеряемым объектом.
При бесконтактном методе измерения измерительный прибор не контактирует непосредственно с измеряемым объектом.

3. По приемам сравнения величины с ее мерой выделяют:
1) метод непосредственной оценки;
2) метод сравнения с ее единицей.
Метод непосредственной оценки основан на применении измерительного прибора, показывающего значение измеряемой величины.
Метод сравнения с мерой основан на сравнении объекта измерения с его мерой.

2. Принцип измерений

Принцип измерений – это некое физическое явление или их комплекс, на которых базируется измерение. Например, измерение температуры основано на явлении расширения жидкости при ее нагревании (ртуть в термометре).

3. Погрешность измерений

Погрешность измерения – это разность между результатом измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Погрешность, как правило, возникает из—за недостаточной точности средств и методов измерения или из—за невозможности обеспечить идентичные условия при многократных наблюдениях.

4. Точность измерений

Точность измерений – это характеристика, выражающая степень соответствия результатов измерения настоящему значению измеряемой величины.
Количественно точность измерений равна величине относительной погрешности в минус первой степени, взятой по модулю.

5. Правильность измерений

Правильность измерения – это качественная характеристика измерения, которая определяется тем, насколько близка к нулю величина постоянной или фиксировано изменяющейся при многократных измерениях погрешности (систематическая погрешность). Данная характеристика зависит, как правило, от точности средств измерений.

6. Достоверность измерений.

Достоверность измерений – это характеристика, определяющая степень доверия к полученным результатам измерений. По данной характеристике измерения делятся на достоверные и недостоверные. Достоверность измерений зависит того, известна ли вероятность отклонения результатов измерения от настоящего значения измеряемой величины. Если же достоверность измерений не определена, то результаты таких измерений, как правило, не используются. Достоверность измерений ограничена сверху погрешностью измерений.

7. Сходимость.

Сходимость – это свойство измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях одним и тем же средством измерения одним и тем же оператором.

8. Воспроизводимость.

Воспроизводимость – это свойство измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в разных условиях, т.е. в разное время, в разных местах, разными методами и средствами измерений.