Измерение - экспериментальное определение значения измеряемой величины с применением средств измерений. К средствам измерений относятся меры, компараторы, измерительные показывающие и регистрирующие приборы, измерит. преобразователи, измерит. системы, измерительно-вычислит. комплексы. Конечный продукт И.- его результат - выражается числом или совокупностью чисел, именованных или неименованных в зависимости от того, размерной или безразмерной является измеряемая величина. Результат И. может быть выражен в любой системе счисления и записан при помощи кода на любом носителе. Измеряемая величина (свойство объекта материального мира или параметр объекта) существует в сфере материального, где количеств, содержание свойства или параметра объекта отражается понятием "размера". Результат И.- число - существует в сфере абстрактного, в матем. сфере, т. е. И. есть процесс отражения "размера" измеряемой величины на числовую ось. И. служит осн. инструментом познания материального мира, т. к. обеспечивает возможность сравнения результатов теоретич. исследований, объектов с результатами эксперим. исследований. Важнейшая особенность И.- принципиальная невозможность получения результатов И., в точности равных истинному значению измеряемой величины,- является следствием невозможности абс. познания мира. Невозможность полного достижения цели И. приводит к необходимости оценивать степень близости результата И. к истинному значению измеряемой величины, т. е. оценивать погрешность измерения. При подготовке к И. методику и средства И. выбирают так, чтобы погрешность была достаточно мала для решения конкретной задачи И. Проблемы оценки погрешностей И. являются предметом метрологии. И. классифицируют по общим признакам на прямые и косвенные, статич. и динамич., по виду измеряемой величины - на И. механич., электрич., тепловых и др. величин. Классификация по общим признакам существенна для выбора способов обработки результатов И. и определения погрешности И. Вид измеряемой величины определяет конкретную методику и средства И. Статическими считают такие И., при к-рых зависимость погрешности И. от скорости изменения измеряемой величины пренебрежимо мала и её можно не учитывать. Если эта зависимость существенна, то И. относят к динамическим. Результат прямых И. находят непосредственно из опыта, косвенных - путём расчёта по известной зависимости измеряемой величины от величин, находимых прямыми И. Однако часто при совр. И., когда измеряемой величиной является, напр., к--л. функционал (ср. квадратическое значение напряжения и др.), при определении результата И. по опытным данным используют вычисления функционала как известной зависимости от функции, оценки значения к-рой при разных значениях аргумента определяются прямыми измерениями. При этом, как и при косвенных И., необходимо учитывать корреляц. связь между значениями функции при разных значениях её аргумента, а также между погрешностями прямых измерений функции. В том случае, когда зависимость измеряемой величины от др. величин учтена уже в номинальной функции преобразования средства И. (напр., в ваттметре; на его вход подаются ток и напряжение, а измеряет он электрич. мощность), нет необходимости учитывать отдельно корреляцию между значениями величин, подвергаемых прямым И., и между погрешностями прямых И. Такие И. не относят к косвенным. Классификация И. по общим признакам используется лишь в тех случаях, когда это помогает уменьшить погрешности. В совр. измерит. технике часто применяют измерит, системы и измерительно-вычислит. комплексы, способные не только одновременно и быстро измерять большое число величин, но и оценивать и корректировать погрешности. Данные, необходимые для оценки погрешности И., должны содержаться в документации на соответствующее средство И. Осн. компоненты процесса И.: восприятие информации о "размере" измеряемой величины непосредственно от объекта И. с помощью средства И.; преобразование полученной информации в форму, удобную для передачи на расстояние и (или) для регистрации на определённом носителе; запись информации при помощи кода (числа) на данном носителе. Может быть использована только часть этого процесса, без преобразования информации в код или число; например, управляющий сигнал в системах управления формируется на основании информации, содержащейся в нек-ром промежуточном продукте И.- аналоговом "измерительном" сигнале, полученном преобразованием входного сигнала средства И. Соответствующая часть И. называется измерительным преобразованием, которое, строго говоря, не может считаться И., но характеризуется теми же особенностями, что и И. (за исключением конечного продукта - числа). Погрешность измерит. преобразования имеет такое же важное значение, что и погрешность И., и оценивается теми же методами.
М. А. Земельман
|
|
 |
