ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
О.В. Поздышева
МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ В СПЦС
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2015
УДК 681.3
Поздышева О. В. Метрология и стандартизация в СПЦС: учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые, граф. данные (1,49 Мб) / О. В. Поздышева. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – 1 электрон. опт. диск (CDROM). – Систем. требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ;
Windows XP; Adobe Reader; 1024x768; CD-ROM; мышь. – Загл.
с экрана.
Учебное пособие посвящено изучению основных понятий в области метрологии, способов обеспечения единства измерений и методов оценки их точности.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», дисциплине «Метрология и стандартизация в СПЦС».
Табл. 4. Ил. 25. Библиогр.: 16 назв.
Рецензенты: ОАО «Концерн «Созвездие» (д-р техн. наук, ст. науч. сотрудник Н. М. Тихомиров);
д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко
©Поздышева О. В., 2015
©Оформление ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015
ВВЕДЕНИЕ
Измерения играют важнейшую роль в жизни человека, поэтому потребность в них возникла в незапамятные времена. На сегодняшний день измерения проводятся на основе фундаментальных научных исследований путём установления требований, норм, правил, закреплённых законодательными и другими актами [1].
На протяжении всей истории развития науки и техники перед человеком возникает множество проблем, для решения которых необходимо располагать количественной информацией о том или ином свойстве объекта материального мира. Основным способом получения такой информации являются измерения, при правильном выполнении которых находится результат измерения с большей или меньшей точностью, отражающий интересующие свойства объекта измерения.
Первоначально метрология занималась описанием разного рода мер (линейных, вместимости, времени) и монет, применявшихся в разных странах, и соотношений между ними. Современная метрология опирается на физический эксперимент высокой точности, использует достижения физики, химии и др. естественных наук, но вместе с тем устанавливает свои специфические законы и правила, позволяющие находить количественное выражение свойств объектов. Общая теория измерений окончательно еще не сложилась, в нее входят сведения, полученные в результате анализа и изучения измерений и их элементов: физических величин, их единиц, средств и методов измерений, получаемых результатов измерений.
3
1. ПРЕДМЕТ МЕТРОЛОГИИ
История развития техники электрических измерений неразрывно связана с именами выдающихся российских ученых М. В. Ломоносова и Г. В. Рихмана, которые в 40-х годах XVIII в. сконструировали первый в мире электроизмерительный прибор, названный авторами
«указатель электрической силы». Во второй половине XIX в.
существенный вклад в развитие и совершенствование электроизмерительных приборов внесли выдающиеся русские ученые А. Г. Столетов, Б. С. Якоби и особенно М. О. ДоливоДобровольский, предложивший электромагнитные и ряд других приборов [1, 6].
Внедрение техники и методов измерений совпало с началом развития систем радиосвязи и радиотехники. Существенное внимание данным вопросам уделял крупнейший русский ученый, изобретательрадио А. С. Попов. Основоположником отечественной измерительной техники считается академик М. В. Шулейкин, организовавший в 1913 г. первую заводскую лабораторию по производству измерительных приборов. Большой вклад в развитие техники измерений внес академик Л. И. Мандельштам, создавший в начале XX в. прототип современного электронного осциллографа. Многие русские ученые, такие, как М. А. БончБруевич, В. В. Ширков, Н. Н. Пономарев, В. Г. Дубенецкий и другие, существенно развили теорию и технику радиоизмерений.
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Предметом метрологии является извлечение количественно информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.
Средства метрологии – совокупность средств измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное использование.
4
Метрология как наука об измерениях подразделяется на
теоретическую, законодательную и прикладную.
Теоретическая метрология - раздел метрологии,
предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии.
Законодательная метрология - раздел метрологии,
предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества.
Прикладная метрология - раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.
1.1.Физические величины
Визмерениях для количественного описания различных свойств, процессов и физических тел вводят понятие величины
[3, 9].
Физическая величина — свойство, общее в качественном отношении для множества объектов, физических систем, их состояний и происходящих в них процессов, но индивидуальное в количественном отношении для каждого из них.
Качественная сторона понятия «физическая величина» определяет ее «род» (например, электрическое сопротивление как общее свойство проводников электричества), а количественная — ее «размер» (сопротивление конкретного исследуемого проводника). Числовое значение результата измерения зависит от выбора единицы физической величины.
Физические величины делят на измеряемые и оцениваемые.
5