Материал: Метрология и стандартизация в СПЦС. Поздышева О.В., Остапенко А.Г

Ряд производных единиц СИ, имеющие специальные наименования и обозначения, приведен в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Производные единицы СИ, имеющие специальные

наименования и обозначения

11

Единицы количества информации, используемые при передаче, обработке и хранении результатов измерений величин – бит и байт.

Внесистемные единицы — единицы физических величин, не входящие ни в одну из систем единиц. Подобные единицы выбирались в отдельных областях измерений вне связи с построением систем единиц. Внесистемные единицы можно разделить на независимые (определяемые без помощи других единиц) и произвольно выбранные, но определяемые через другие единицы. К первым относится, например, градус Цельсия, определяемый как 0,01 разности между температурами кипения воды и таяния льда при нормальном атмосферном давлении, полный угол (оборот) и др. Ко вторым относятся, например, единица мощности — лошадиная сила (735,499 Вт), единицы давления — техническая атмосфера (1 кгс/см2), миллиметр ртутного столба (133,322 н/м2 ), бар (105 н/м2 ) и др.

Примечание. Кроме термодинамической температуры допускается применять температуру Цельсия (это специальное наименование, обозначение t), определяемую как t = T - Tо, гдеТо = 273,15 К. По размеру градус Цельсия равен Кельвину.

Впринципе применение внесистемных единиц нежелательно, так как неизбежные пересчеты требуют затрат времени и увеличивают вероятность ошибок. Среди получивших широкое распространение внесистемных единиц отметим киловатт-час, ампер-час.

Сокращенные обозначения различных единиц, как международных, так и русских, названных в честь великих ученых, пишутся с заглавных букв, например: ампер – А; ом – Ом; вольт – В; фарад – Ф (отметим, что часто используется не регламентируемый термин фарада). В тоже время для сравнения: метр – м, секунда – с, килограмм – кг.

Впубликациях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременное применение обозначений обоих видов в одном

итом же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам величин.

12

Так как диапазон реальных значений физических величин очень велик, то применение целых единиц СИ иногда неудобно, поскольку в результате измерений получаются большие или малые их значения.

Поэтому в системе СИ были установлены десятичные кратные и дольные единицы этой системы, которые образуются с помощью множителей.

Кратные и дольные единицы физических величин пишутся слитно с наименованием единицы СИ, например: милливольт (мВ), мегагерц (МГц), наносекунда (нс), пикофарад (пФ). Наименования и обозначения десятичных кратных и дольных единиц СИ образуют с помощью множителей и приставок, указанных в табл. 1.3.

Таблица 1.3 Множители и приставки, используемые для образования

наименований и обозначений десятичных кратных и дольных единиц СИ

13

1.3. Измерения и средства измерений. Основное уравнение метрологии

Измерением называется процесс нахождения значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств [1].

Метрологическая суть измерения сводится к основному уравнению измерения (основному уравнению метрологии):

где А — значение измеряемой физической величины; А0 — значение величины, принятой за образец; k — отношение измеряемой величины к образцу.

Любое измерение заключается в сравнении путем физического эксперимента данной величины с некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения, с так называемой

мерой.

Наиболее удобен вид основного уравнения метрологии (1.1), если выбранная за образец величина равна единице. При этом параметр кпредставляет собой числовое значение измеренной величины, зависящее от принятого метода измерения и единицы измерения

Получаемая при измерениях физических величин информация называется измерительной. Зачастую информация об объекте измерения известна до проведения исследований, что является важнейшим фактором, обусловливающим эффективность измерения. Такую информацию об объекте измерения называют априорной информацией. При полном отсутствии этой информации измерение в принципе невозможно, так как неизвестно, что же необходимо измерить, а следовательно, нельзя выбрать нужные средства измерений. При наличии априорной информации об объекте в полном объеме, т. е. при известном значении измеряемой величины, измерения попросту не нужны. Априорная информация определяет достижимую точность измерений и их эффективность.

14

Информация, получаемая в результате измерения, может содержаться в объекте измерения в двух формах: пассивной и активной. Пассивном информация — это совокупность сведений, заключенных в том, как устроен объект; такой информацией является, например, информация о величине напряжения источника питания. С другой стороны, информация является активной, если она имеет форму энергетической характеристики какого-либо явления. Подобные энергетические явления называются сигналами. Их примерами являются электрические, оптические и акустические сигналы, используемые для передачи информации.

1.4. Основные характеристики измерений

Состояние средств измерения определяет стабильность работы предприятия и качество выпускаемой продукции.

Результат измерения – значение величины, найденное путем ее измерения (ГОСТ 16263).

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью

(ГОСТ 16263).

Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешность средства измерения — разность между показаниями средства измерения и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины.

Точность измерений — понятие, отражающее меру близости результатов измерений к истинному значению измеряемой физической величины. Термин «точность измерений», т. е. степень приближения результатов измерения к некоторому действительному значению, не имеет строгого определения и используется для качественного сравнения измерительных операций. Точность и погрешность связаны

15