загрузка...
загрузка...
На головну

Вимірювання і його структурні елементи

Дивіться також:
  1. II. Структурні елементи правовідносин.
  2. II.1. Основні хімічні елементи, що входять до складу нафт і газів
  3. II.2.1 Структурні схеми видачі потужності ТЕЦ
  4. II.2.3. Структурні схеми видачі потужності підстанцій
  5. N Вимірювання високих напруг.
  6. Архітектурно-конструктивні елементи стін
  7. Базові елементи земельно-інформаційних систем
  8. Базові елементи маркетингового процесу
  9. Базові елементи соціальної структури суспільства.
  10. Безробіття: сутність, форми, вимір. закон Оукена
  11. В якому сенсі розуміються основні елементи
  12. Валютна система та її елементи

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ВИМІРАХ

лекція №1

Вимірювання визначено як "знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів". Вимірювання здійснюється з пізнавальною або творчої метою. Ця мета визначає, яку саме фізичну величину і з якою точністю необхідно вимірювати. Під фізичною величиною розуміється "особливість фізичних об'єктів або явищ, загальна для них в якісному відношенні і використовувана для кількісного вираження їх властивостей, станів чи процесів".

Сутність вимірювання полягає в порівнянні двох фізичних величин: вимірюваної, яка висловлює цікаву для нас особливість досліджуваного об'єкта, і відомої, яка властива спеціально створеному об'єкту (міру). Порівнювані величини однорідні, т. Е. Мають однакову фізичну природу. Однорідність або однаковість в якісному відношенні порівнюваних величин виражається в збігу їх розмірностей. Розмірністю називають вираз, що відображає зв'язок величин з основними величинами системи.

Відома величина виражена певним числом узаконених одиниць, що дозволяє за допомогою порівняння висловити подібним чином вимірювану величину. Сутність вимірювання як процесу порівняння і його мета висловлює основне рівняння вимірювання:

Q- вимірювана величина

q- числове значення величини

[Q] - одиниця вимірювання величини

Права частина рівняння являє собою результат вимірювання. Строго кажучи, для отримання результату вимірювання потрібно не одна відома величина, а їх впорядкована сукупність, т. Е. Шкала фізичної величини. Таким чином, вимір являє собою процес порівняння вимірюваної фізичної величини зі шкалою однорідної величини з метою висловлення вимірюваної величини в узаконених одиницях.

Приклад: Вимірювання довжини об'єкта за допомогою лінійки. Лінійка являє собою одночасно багатозначну міру і вимірювальний прилад з відомою довжиною поділки шкали.

Порівняння здійснюється шляхом визначення трьох відміток: однієї, що збігається з початком об'єкта, і двох, найближчих до його кінця.

Вимірювання - Складне поняття, для аналізу якого необхідно розглянути основні структурні елементи: мета вимірювання, об'єкт дослідження і його модель, апріорну інформацію, що вимірюється величину, засіб вимірювання, результат і похибку вимірювання.

мета вимірювання визначається сукупністю вимог до вимірювання, які обумовлені вмістом того етапу дослідною або конструкторською діяльності в рамках якого проводять вимірювання. Мета вимірювання конкретизує об'єкт дослідження (вимірювання), виділяє на ньому представляє інтерес фізичну величину, і визначає необхідну точність вимірювань.

об'єкт вимірювання - Реальний фізичний об'єкт, елемент природного або технічного середовища. Він володіє багатьма особливостями, знаходиться в багатосторонніх і складних зв'язках з іншими об'єктами. Людина не в змозі уявити собі об'єкт цілком, у всіх взаємозв'язках. Тому взаємодія людини з об'єктом дослідження можливо лише на основі моделі об'єкта.

модель об'єкта- Теоретико-фізична і математична конструкція, яка відображає властивості моделі об'єкта, істотне для даного завдання, зокрема вимірювальної. Модель будується відповідно до мети вимірювання до його виконання на основі апріорної інформації про об'єкт вимірювання.

апріорна інформація - Один з факторів, що обумовлюють ефективність вимірювання: при її відсутності вимір неможливо, при наявності в максимальному об'еме- непотрібно. Апріорна інформація визначає досяжну точність вимірювань і їх ефективність.


Рис 1.1. Структурні елементи вимірювання



вимірюється величина - Являє собою постійний параметр моделі об'єкта, що відображає ту його особливість, кількісну оцінку якої необхідно отримати в результаті вимірювання.

засіб вимірювання (СІ) визначається як технічний засіб, що використовується при вимірах і має нормовані метрологічні характеристики. СІ входить в структуру вимірювань двояким чином. По-перше, воно є реальним технічним пристроєм, який наводять у взаємодію з об'єктом. Ця взаємодія обумовлює появу вхідного сигналу СІ, відгук на який - вихідний сигнал - несе інформацію про вимірювану величину і підлягає в загальному випадку обробці з метою знаходження результату вимірювань та оцінки його похибки. СІ характеризується своєю моделлю, яка необхідна для правильного застосування СІ і для ефективної обробки дослідних даних. Модель СІ представлена сукупністю його МХ.

метод вимірювань визначається як сукупність прийомів використання принципів і засобів вимірювань. Метод вимірювань визначає як слід організувати взаємодію СІ з об'єктом і яким чином можна отримати з вихідних і досвідчених даних необхідну інформацію.

Алгоритм обробки даних є складовою частиною методу вимірювань.

умови вимірювань - Це фактор, що визначає стан об'єкта та ефективність використання СІ. Зміна умов впливають на СІ, а, отже, змінюються його МХ, та частина вимірювань яка залишається неконтрольованою, визначає ступінь недостовірності результату вимірювання.

результат вимірювання Немає значення фізичної величини, отримане в результаті вимірювання. Воно виражається в формі іменованого числа або ряду чисел.

Малюнок 1 показує, що вимір можна розглядати як систему, що складається з двох ¦ рядів відповідних один одному елементів, які відносяться до реальності і до її відображенню (пізнання).

Перший ряд включає в себе об'єкт дослідження з виділеної його особливістю - фізичною величиною, метод вимірювань, СІ, умови проведення вимірювань, взаємодія СІ з об'єктом і результатом цієї взаємодії.

Другий ряд містить мета вимірювання, модель об'єкта з виділеним на ній або введеним на неї основі параметром - вимірюваноївеличиною модель СІ з параметрами, дані про які впливають фізичних величинах і перешкодах, модель результатів спостережень і алгоритм обробки.

Елементи обох рядів відповідають один одному за типом, реальність - відображення. Адекватність моделей відповідає реальностям обумовлена теоретичними і експериментальними дослідженнями. Модель СІ обгрунтована теоретично, а його МХ отримані експериментально. За умови адекватності моделей алгоритми обчислень результату вимірювання в реальному і модельному рядах тотожні, т. Е. Обидва ряди нерозривно пов'язані між собою.

Малюнок 1 ілюструє те, що саме математична обробка даних служить сполучною ланкою між структурними елементами вимірювання, що відносяться до реального і ідеального, а також допомагає зрозуміти, що причиною недосконалості вимірювання непереборна неповнота або неадекватність модельного опису реальності.

ПРОЕКТУВАННЯ «-- попередня | наступна --» Основні етапи вимірювань
загрузка...
© om.net.ua