Måling

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 26. juni 2022; checks kræver 3 redigeringer .

enheder.

Et kendetegn ved målenøjagtighed er dens fejl eller usikkerhed . Målingseksempler:

  1. I det enkleste tilfælde, ved at anvende en lineal med divisioner til en hvilken som helst del, sammenlignes dens størrelse faktisk med den enhed, der er gemt af linealen, og efter optælling værdien af ​​værdien (længde, højde, tykkelse og andre parametre for delen) er opnået.
  2. Ved hjælp af en måleanordning sammenlignes størrelsen af ​​værdien, der er konverteret til markørens bevægelse, med den enhed, der er lagret af denne enheds skala, og der foretages en aflæsning.

I tilfælde, hvor det er umuligt at udføre en måling (en størrelse skelnes ikke som en fysisk, eller en måleenhed for denne mængde er ikke defineret), praktiseres det at vurdere sådanne mængder efter betingede skalaer, f.eks . Richter-skalaen for jordskælvsintensitet , Mohs-skalaen - skalaen for mineralers  hårdhed .

Et særligt tilfælde af måling er sammenligning uden at specificere kvantitative karakteristika.

Videnskaben, hvis emne er alle aspekter af måling, kaldes metrologi .

Klassificering af målinger

Efter typer af målinger

Ifølge RMG 29-99 “Metrology. Grundlæggende udtryk og definitioner" skelner mellem følgende typer målinger:

Det er også værd at bemærke, at der i forskellige kilder desuden skelnes mellem følgende typer målinger: metrologiske og tekniske, nødvendige og overflødige osv.

Ved målemetoder

Ifølge de betingelser, der bestemmer nøjagtigheden af ​​resultatet

I forhold til ændringen i den målte værdi

dynamisk og statisk.

Ifølge resultaterne af målinger

Klassifikation af serier af målinger

Nøjagtighed

Efter antal dimensioner

Klassificering af målte mængder

Nøjagtighed

Ifølge resultaterne af målinger

Historie

Standardisering af målinger

I begyndelsen af ​​1840 blev det metriske målsystem indført i Frankrig .

I 1867 udsendte D. I. Mendeleev en appel om at hjælpe med forberedelsen af ​​den metriske reform i Rusland. På hans initiativ foreslog Sankt Petersborgs Videnskabsakademi oprettelsen af ​​en international organisation, der skulle sikre ensartetheden af ​​måleinstrumenter i international målestok. I 1875 blev Meterkonventionen vedtaget . Vedtagelsen af ​​konventionen markerede begyndelsen på international standardisering .

Enheder og målesystemer

I fysik og teknik bruges måleenheder ( fysiske størrelsesenheder , størrelsesenheder [2] ) til at standardisere præsentationen af ​​måleresultater. Brugen af ​​udtrykket måleenhed er i modstrid med de normative dokumenter [3] og anbefalingerne fra metrologiske publikationer [4] , men det er meget brugt i den videnskabelige litteratur [5] . Den numeriske værdi af en fysisk størrelse er repræsenteret som forholdet mellem den målte værdi og en eller anden standardværdi, som er måleenheden. Et tal med en angivelse af måleenheden kaldes navngivet . Skelne mellem grundlæggende og afledte enheder. Grundenhederne i dette enhedssystem er fastsat for de fysiske mængder, der er valgt som de vigtigste i det tilsvarende system af fysiske mængder . Så det internationale system af enheder (SI) er baseret på det internationale kvantitetssystem ( engelsk  International System of Quantities , ISQ), hvor de vigtigste er syv størrelser: længde , masse , tid , elektrisk strøm , termodynamisk temperatur , mængde af stof og lysstyrke . I SI er grundenhederne derfor enhederne for de angivne mængder. Størrelserne af de grundlæggende enheder er fastsat efter aftale inden for rammerne af det tilsvarende system af enheder og er fastsat enten ved hjælp af standarder (prototyper) eller ved at fastsætte de numeriske værdier af de grundlæggende fysiske konstanter .

Internationalt system af enheder

Systemet med enheder af fysiske mængder, den moderne version af det metriske system . SI er det mest udbredte system af enheder i verden, både i hverdagen og i videnskab og teknologi. På nuværende tidspunkt er SI vedtaget som hovedsystemet af enheder af de fleste lande i verden og bruges næsten altid inden for teknologi, selv i de lande, hvor traditionelle enheder bruges i hverdagen. I disse få lande (f.eks. USA ) er definitionerne af traditionelle enheder blevet ændret på en sådan måde, at de relaterer dem med faste koefficienter til de tilsvarende SI-enheder. Det officielle internationale dokument om SI-systemet er SI-brochuren ( fransk  brochure SI , engelsk  SI-brochure ), udgivet siden 1970. Siden 1985 er den udgivet på fransk og engelsk, og den er også blevet oversat til flere andre sprog. I 2006 udkom 8. udgave.

Værdi Enhed
Navn Dimension Navn Betegnelse
Russisk fransk/engelsk Russisk international
Længde L måler meter/meter m m
Vægt M kilogram [6] kilogram/kilogram kg kg
Tid T sekund sekund/sekund Med s
Styrken af ​​den elektriske strøm jeg ampere ampere/ampere MEN EN
Termodynamisk temperatur Θ kelvin kelvin Til K
Mængde af stof N muldvarp muldvarp muldvarp mol
Lysets kraft J candela candela cd cd

Metrisk system af foranstaltninger

Generel betegnelse for det internationale decimalsystem af enheder baseret på brugen af ​​meter og kilogram . I løbet af de sidste to århundreder har der været forskellige versioner af det metriske system, der adskiller sig i valget af grundlæggende enheder . I øjeblikket er SI -systemet internationalt anerkendt . Den største forskel mellem det metriske system og de traditionelle systemer, der blev brugt tidligere , er brugen af ​​et ordnet sæt af måleenheder. For enhver fysisk mængde er der kun én hovedenhed og et sæt af submultipler og multipla, dannet på en standard måde ved hjælp af decimalpræfikser . Dette eliminerer besværet ved at bruge et stort antal forskellige enheder (såsom tommer , fod , fadens , miles osv.) med komplekse konverteringsregler imellem dem. I det metriske system reduceres konverteringen til at gange eller dividere med en potens på 10, altså en simpel permutation af decimaltegnet i en decimal .

CGS-system

Systemet af måleenheder , der var i almindelig brug før vedtagelsen af ​​det internationale system af enheder ( SI ). Et andet navn er det absolutte [7] fysiske system af enheder . Inden for rammerne af CGS er der tre uafhængige dimensioner (længde, masse og tid), resten er reduceret til dem ved multiplikation, division og eksponentiering (eventuelt fraktioneret). Ud over de tre grundlæggende måleenheder - centimeter , gram og sekund , er der i CGS en række yderligere måleenheder, der er afledt af de vigtigste. Nogle fysiske konstanter viser sig at være dimensionsløse. Der er flere varianter af CGS, som adskiller sig i valget af elektriske og magnetiske måleenheder og størrelsen af ​​konstanterne i forskellige love for elektromagnetisme (CGSE, CGSM, Gaussisk enhedssystem). GHS adskiller sig fra SI ikke kun i valget af specifikke måleenheder. På grund af det faktum, at de grundlæggende enheder for elektromagnetiske fysiske størrelser yderligere blev indført i SI, som ikke var i CGS, har nogle enheder andre dimensioner. På grund af dette er nogle fysiske love skrevet anderledes i disse systemer (såsom Coulombs lov ). Forskellen ligger i koefficienterne, hvoraf de fleste er dimensionelle. Derfor, hvis du blot erstatter SI-enheder i formlerne skrevet i CGS, vil der blive opnået forkerte resultater. Det samme gælder for forskellige varianter af CGS - i det CGSE, CGSM og Gaussiske enhedssystem kan de samme formler skrives på forskellige måder.

Engelsk målesystem

Brugt i Storbritannien , USA og andre lande. Nogle af disse mål i en række lande varierer noget i størrelse, så det følgende er hovedsageligt afrundede metriske ækvivalenter til engelske mål, praktiske til praktiske beregninger.

Måleinstrument

Et teknisk værktøj beregnet til målinger, med normaliserede metrologiske karakteristika, reproduktion og (eller) lagring af en fysisk størrelsesenhed , hvis størrelse tages uændret (inden for den konstaterede fejl ) i et kendt tidsinterval. Den Russiske Føderations lov " om sikring af ensartethed af målinger " definerer et måleinstrument som et teknisk instrument beregnet til målinger. Den formelle beslutning om at klassificere et teknisk værktøj som et måleinstrument træffes af Federal Agency for Technical Regulation and Metroology . Klassifikation:

Nøjagtighed

  1. Nøjagtigheden af ​​måleinstrumentet er graden af ​​overensstemmelse mellem aflæsningerne af måleanordningen og den sande værdi af den målte mængde. Jo mindre forskellen er, jo større er instrumentets nøjagtighed. Nøjagtigheden af ​​en standard eller et mål er karakteriseret ved en fejl eller grad af reproducerbarhed . Nøjagtigheden af ​​et måleinstrument kalibreret mod en standard er altid dårligere end eller lig med standardens nøjagtighed.
  2. Nøjagtigheden af ​​måleresultatet er en af ​​kendetegnene for kvaliteten af ​​målingen, der afspejler nærheden til nul af fejlen i måleresultatet . Det skal bemærkes, at forbedringen i kvaliteten af ​​målingerne altid omtales med udtrykket "øg nøjagtigheden" - desuden bør værdien, der karakteriserer nøjagtigheden, falde i dette tilfælde.

Målefejl

Evaluering af afvigelsen af ​​den målte værdi af en mængde fra dens sande værdi. Målefejl er en karakteristik (måling) af målenøjagtighed . Da det er umuligt med absolut nøjagtighed at finde ud af den sande værdi af en hvilken som helst mængde, er det også umuligt at angive størrelsen af ​​afvigelsen af ​​den målte værdi fra den sande. (Denne afvigelse kaldes normalt målefejl. I en række kilder, f.eks. i Great Soviet Encyclopedia , bruges begreberne målefejl og målefejl som synonymer, men ifølge RMG 29-99 [8] begrebet målefejl anbefales ikke som mindre vellykket). Det er kun muligt at estimere størrelsen af ​​denne afvigelse, for eksempel ved hjælp af statistiske metoder . I praksis bruges i stedet for den sande værdi den faktiske værdi af mængden x d , det vil sige værdien af ​​den fysiske mængde opnået eksperimentelt og så tæt på den sande værdi, at den kan bruges i stedet for den i den indstillede måling opgave [8] . En sådan værdi beregnes normalt som den gennemsnitlige værdi opnået ved statistisk behandling af resultaterne af en række målinger. Denne opnåede værdi er ikke nøjagtig, men kun den mest sandsynlige. Derfor er det nødvendigt at angive i målingerne, hvad deres nøjagtighed er . For at gøre dette, sammen med det opnåede resultat, er målefejlen angivet. Optag for eksempel T=2,8±0,1  s. betyder, at den sande værdi af T ligger i området fra 2,7 s. op til 2,9 sek. med en vis specificeret sandsynlighed (se konfidensinterval , konfidenssandsynlighed , standardfejl ).

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Metrologi og tekniske målinger. Kolchkov V.I. Ressource "NØJAGTIGHED-KVALITET"]
  2. ↑ Officielt navn i henhold til GOST 8.417-2002 Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Enheder af mængder.
  3. ↑ Dekret fra Den Russiske Føderations regering af 31. oktober 2009 N 879 om godkendelse af forordningen om mængdeenheder, der er tilladt til brug i Den Russiske Føderation (utilgængeligt link) . Hentet 1. juni 2013. Arkiveret fra originalen 2. november 2013. 
  4. ↑ “Det er ikke tilladt at bruge udtrykket måleenhed for en fysisk størrelse eller måleenhed i stedet for den standardiserede term enhed af en fysisk størrelse eller enhed , da målebegrebet er defineret gennem enhedsbegrebet . Det er nødvendigt at skrive: en ampere er en enhed for strømstyrke, en kvadratmeter er en enhed for areal , og du kan ikke skrive: en ampere er en måleenhed for strømstyrke, en kvadratmeter er en måleenhed for areal "( Author's Dictionary-Reference Book / Udarbejdet af L.A. Gilberg og L.I. Frid. - M . : Bog, 1979. - S. 98–99. - 304 s. ).
  5. ↑ Der er en lignende variation i udenlandsk terminologi. Så på engelsk bruges sammen med termen unit , unit of measure(ment) : Are, en metrisk måleenhed, lig med 100 kvadratmeter (Concise Oxford English Dictionary, 11. udgave, 2004).
  6. ↑ Af historiske årsager indeholder navnet "kilogram" allerede decimalpræfikset "kilo", så multipla og submultipler dannes ved at tilføje standard SI-præfikser til navnet eller symbolet for enheden " gram " (som i sig selv er et submultiplum i SI system: 1g = 10 −3 kg).
  7. ↑ Absolutte systemer kaldes systemer, hvor enhederne længde, masse og tid tages som de grundlæggende enheder for mekaniske størrelser.
  8. ↑ 1 2 RMG 29-99 Anbefalinger for mellemstatslig certificering. Grundlæggende udtryk og definitioner.

Litteratur og dokumentation

Litteratur

Normativ-teknisk dokumentation

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger