มาตรวิทยาจำเป็นเมื่อใด? มาตรวิทยา วิธีการวัดพื้นฐาน

งานมาตรวิทยา. มาตรวิทยา- นี่คือศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องที่กำหนด

การวัดในสังคมสมัยใหม่ มีบทบาทสำคัญ. พวกเขาให้บริการไม่เพียงเท่านั้น พื้นฐานของความรู้ทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคแต่มีความสำคัญยิ่งสำหรับ การบัญชีสำหรับทรัพยากรวัสดุและ การวางแผน, สำหรับ ภายในและ การค้าต่างประเทศ, สำหรับ การประกันคุณภาพสินค้า, ความสามารถในการทดแทนกันได้ส่วนประกอบและชิ้นส่วนและ การปรับปรุงเทคโนโลยี, สำหรับ ความปลอดภัยแรงงานและกิจกรรมของมนุษย์ประเภทอื่นๆ

มาตรวิทยามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและเทคนิคตั้งแต่ ความแม่นยำในการวัดที่ดีขึ้น- หนึ่งใน วิธีการปรับปรุงวิธี ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติมนุษย์ การค้นพบ และการประยุกต์ใช้ความรู้ที่ถูกต้องในทางปฏิบัติ

เพื่อให้แน่ใจว่าความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมาตรวิทยา ควรนำหน้าวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้านอื่น ๆ ในการพัฒนาเนื่องจากสำหรับแต่ละรายการ การวัดที่แม่นยำจึงเป็นหนึ่งในวิธีหลักในการปรับปรุง

หลัก งานมาตรวิทยาตามคำแนะนำมาตรฐานสากล (RMG 29-99) ได้แก่

- การตั้งค่าหน่วยปริมาณทางกายภาพ (PV) มาตรฐานของรัฐและเครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่าง (SI)

- การพัฒนาทฤษฎีวิธีการและวิธีการวัดและควบคุม

- ความสามัคคีการวัด;

- การพัฒนาวิธีการประเมินผลข้อผิดพลาด สภาพของเครื่องมือวัดและควบคุม

- การพัฒนาวิธีการส่งสัญญาณหน่วยตั้งแต่มาตรฐานหรือเครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่างไปจนถึงเครื่องมือวัดที่ใช้งานได้

ประวัติโดยย่อของการพัฒนามาตรวิทยา. ความจำเป็นในการวัดเกิดขึ้นเมื่อนานมาแล้วในยามรุ่งอรุณของอารยธรรมประมาณ 6000 ปีก่อนคริสตกาล

เอกสารฉบับแรกจากเมโสโปเตเมียและอียิปต์ระบุว่าระบบการวัดความยาวอยู่บนพื้นฐานของ เท้าเท่ากับ 300 มม. (ระหว่างการสร้างปิรามิด) ในกรุงโรมเท้าคือ 297.1734 มม. ในอังกฤษ - 304, 799978 มม.

ชาวบาบิโลนโบราณสถาปนา ปี, เดือน, ชั่วโมง. ต่อมา 1/86400 ของค่าเฉลี่ยของโลกรอบแกนของมัน ( วัน) ได้ชื่อว่า ที่สอง.

ในบาบิโลนในศตวรรษที่สองก่อนคริสต์ศักราช เวลาถูกวัดใน เหมือง. มินามีค่าเท่ากับช่วงเวลาหนึ่ง (ประมาณเท่ากับสองชั่วโมงทางดาราศาสตร์) จากนั้นเหมืองก็หดตัวและคุ้นเคยกับเรา นาที.

หลายมาตรการมีต้นกำเนิดมานุษยวิทยา ดังนั้นใน Kievan Rus จึงถูกใช้ในชีวิตประจำวัน vershok, ข้อศอก, เข้าใจ.

เอกสารมาตรวิทยาที่สำคัญที่สุดในรัสเซียคือกฎบัตร Dvina ของ Ivan the Terrible (1550) มันควบคุมกฎสำหรับการจัดเก็บและถ่ายโอนขนาดของการวัดใหม่ของของแข็งจำนวนมาก - ปลาหมึก(104.95 ลิตร)

การปฏิรูปมาตรวิทยาของ Peter I ในรัสเซียอนุญาตให้ใช้มาตรการภาษาอังกฤษซึ่งแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกองทัพเรือและการต่อเรือ: นิ้ว(2.54 ซม.) และ เท้า(12 นิ้ว).

ในปี ค.ศ. 1736 โดยการตัดสินใจของวุฒิสภาจึงได้จัดตั้งคณะกรรมการการชั่งน้ำหนักและมาตรการ

แนวคิดในการสร้างระบบ การวัดแบบทศนิยมเป็นของนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส G. Moutonouที่อาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 17

ต่อมาได้มีการเสนอให้นำเส้นเมริเดียนของโลกหนึ่งในสี่สิบล้านเป็นหน่วยของความยาว ขึ้นอยู่กับหน่วยเดียว - เมตร- สร้างทั้งระบบเรียกว่า metric.

ในรัสเซียในปี พ.ศ. 2378 พระราชกฤษฎีกา "ในระบบการวัดและน้ำหนักของรัสเซีย" ได้อนุมัติมาตรฐานความยาวและมวล - แพลตตินั่มฟาทอมและ ปอนด์แพลตตินั่ม.

ในปี พ.ศ. 2418 17 รัฐ รวมทั้งรัสเซีย เป็นลูกบุญธรรม อนุสัญญามาตรวิทยา "เพื่อให้เกิดความสามัคคีและการปรับปรุงระบบเมตริก" และได้มีการตัดสินใจจัดตั้งสำนักชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศ ( BIPM) ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองแซฟวร์ (ฝรั่งเศส)

ในปีเดียวกันนั้น รัสเซียได้รับแพลตตินั่ม-อิริเดียม มาตรฐานมวลชน #12 และ #26 และ มาตรฐานหน่วยความยาว #11 และ #28.

ในปี พ.ศ. 2435 ดี.ไอ. ได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้จัดการคลัง Mendeleev ซึ่งในปี 1893 เขาเปลี่ยนเป็นห้องชั่งน้ำหนักและหน่วยวัดหลัก - แห่งแรกของโลกสถาบันวิจัย ประเภทมาตรวิทยา.

ความยิ่งใหญ่ของ Mendeleev ในฐานะนักมาตรวิทยา แสดงออกในความจริงที่ว่าเขาเป็นคนแรกที่ตระหนักถึงความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างสถานะของมาตรวิทยาและระดับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมอย่างเต็มที่ " วิทยาศาสตร์เริ่มต้น ...ตั้งแต่เริ่มเข้าวัด ... วิทยาศาสตร์ที่แน่นอนคิดไม่ถึงโดยไม่มีการวัดผล ", - นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้โด่งดังกล่าว

ระบบเมตริกในรัสเซียถูกนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2461 โดยคำสั่งของสภาผู้แทนราษฎร "ในการแนะนำระบบเมตริกและตุ้มน้ำหนักสากล"

ที่ 1956 ระหว่างรัฐบาล การจัดตั้งการประชุม องค์กรระหว่างประเทศของมาตรวิทยาทางกฎหมาย ( OIML) ซึ่งพัฒนาประเด็นทั่วไปของมาตรวิทยาทางกฎหมาย (คลาสความแม่นยำ SI คำศัพท์มาตรวิทยาทางกฎหมาย การรับรอง SI)

สร้างใน 1954 d คณะกรรมการมาตรฐานมาตรการและเครื่องมือวัดภายใต้คณะรัฐมนตรีของสหภาพโซเวียตหลังการเปลี่ยนแปลง กลายเป็น คณะกรรมการสหพันธรัฐรัสเซียเพื่อการมาตรฐาน - Gosstandart ของรัสเซีย .

ในการเชื่อมต่อกับการนำกฎหมายของรัฐบาลกลาง "ในกฎระเบียบทางเทคนิค" ใน 2002 และการปรับโครงสร้างอำนาจบริหารใน 2004 Gosstandart กลายเป็น หน่วยงานของรัฐบาลกลางสำหรับกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยา(ปัจจุบันใช้อักษรย่อ รอสสแตนดาร์ต).

การพัฒนาวิทยาศาสตร์ธรรมชาตินำไปสู่การเกิดขึ้นของเครื่องมือวัดใหม่ ๆ มากขึ้นและในทางกลับกันก็กระตุ้นการพัฒนาวิทยาศาสตร์ กลายเป็นเครื่องมือวิจัยที่ทรงพลังมากขึ้น.

มาตรวิทยาสมัยใหม่ - นี่ไม่ใช่แค่ศาสตร์แห่งการวัดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกิจกรรมที่เกี่ยวข้องซึ่งเกี่ยวข้องกับการศึกษาปริมาณทางกายภาพ (PV) การสืบพันธุ์และการส่งผ่านการใช้มาตรฐานหลักการพื้นฐานสำหรับการสร้างวิธีการและวิธีการวัดการประเมิน ของข้อผิดพลาด การควบคุมมาตรวิทยาและการกำกับดูแล

มาตรวิทยาขึ้นอยู่กับ สองสัจธรรมพื้นฐาน (เอและ ข):

เอ) มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่กำหนด มีอยู่ และ มันเป็นอย่างต่อเนื่อง ;

ข) มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้ หาไม่ได้ .

ตามมาว่าผลการวัดนั้นสัมพันธ์กับปริมาณที่วัดได้ การพึ่งพาทางคณิตศาสตร์ (การพึ่งพาอาศัยความน่าจะเป็น).

มูลค่าที่แท้จริง FVเรียกว่าค่าของ PV ซึ่งกำหนดลักษณะในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกัน (PV)

ค่า PV จริง - ค่า PV ที่ได้จากการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงมากจนสามารถใช้แทนค่านี้ได้ในงานวัดที่กำหนด

สำหรับมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณ คุณสามารถระบุได้เสมอ ขอบเขตของเขตแคบมากหรือน้อยภายในซึ่งมูลค่าที่แท้จริงของ PV นั้นตั้งอยู่ด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนด

การสำแดงเชิงปริมาณและคุณภาพของโลกวัตถุ

วัตถุใด ๆ ในโลกรอบตัวเรานั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติเฉพาะของมัน

แก่นแท้ของทรัพย์สินคือหมวดหมู่ คุณภาพ . คุณสมบัติเดียวกันสามารถเป็น พบได้มากมาย วัตถุหรือเป็น สำหรับบางคนเท่านั้น . ตัวอย่างเช่น วัตถุทั้งหมดมีมวล อุณหภูมิ หรือความหนาแน่น แต่มีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่มีโครงสร้างผลึก

ดังนั้นคุณสมบัติแต่ละประการของวัตถุทางกายภาพอย่างแรกเลยคือ จะต้องถูกค้นพบ จากนั้นอธิบายและจำแนกและหลังจากนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะดำเนินการศึกษาเชิงปริมาณ

ค่า- ลักษณะเชิงปริมาณของมิติของปรากฏการณ์ สัญญาณ ตัวชี้วัดความสัมพันธ์ ระดับการเปลี่ยนแปลง ความสัมพันธ์

ค่านี้ไม่มีอยู่โดยตัวมันเอง แต่มีอยู่ก็ต่อเมื่อมีอ็อบเจ็กต์ที่มีคุณสมบัติซึ่งแสดงโดยค่านี้เท่านั้น

ปริมาณต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็นปริมาณในอุดมคติและปริมาณจริงได้

คุ้มค่า - เป็นลักษณะทั่วไป (แบบ) อัตนัย แนวความคิดที่แท้จริงที่เฉพาะเจาะจงและส่วนใหญ่เป็นสาขาคณิตศาสตร์ คำนวณด้วยวิธีต่างๆ

คุณค่าที่แท้จริง สะท้อนให้เห็นถึงคุณสมบัติเชิงปริมาณที่แท้จริงของกระบวนการและร่างกาย พวกเขาจะแบ่งออกเป็น ทางกายภาพ และ ไม่ใช่ทางกายภาพ ปริมาณ

ปริมาณทางกายภาพ (PV) สามารถกำหนดเป็นค่าที่มีอยู่ใน วัตถุมงคลบางอย่าง(กระบวนการ ปรากฏการณ์ วัสดุ) ศึกษาธรรมชาติ (ฟิสิกส์ เคมี) และวิทยาศาสตร์เทคนิคต่างๆ

ถึง ไม่ใช่ทางกายภาพ อ้างถึงค่าโดยธรรมชาติ สังคมศาสตร์ - ปรัชญา วัฒนธรรม เศรษฐศาสตร์ ฯลฯ

สำหรับ ไม่ใช่ทางกายภาพ หน่วยวัด ไม่สามารถ แนะนำในหลักการ สามารถประเมินได้โดยใช้การประเมินของผู้เชี่ยวชาญ ระบบการให้คะแนน ชุดการทดสอบ ฯลฯ ไม่ใช่ทางกายภาพ ค่านิยมในการประเมินซึ่งอิทธิพลของปัจจัยอัตนัยเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่นเดียวกับค่านิยมในอุดมคติ ไม่สมัคร สู่สาขามาตรวิทยา

ปริมาณทางกายภาพ

ปริมาณทางกายภาพ - หนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์หรือกระบวนการ) ทั่วไปในด้านคุณภาพ เคารพวัตถุทางกายภาพหลายอย่าง แต่ในเชิงปริมาณ ของแต่ละคน ของพวกเขา.

พลังงาน (แอคทีฟ) PV - ปริมาณที่ไม่ต้องการการใช้พลังงานจากภายนอกเพื่อวัด เช่น แรงดัน แรงดันไฟ แรง

จริง (passive) PV - ปริมาณที่ต้องการการใช้พลังงานจากภายนอก เช่น มวล ความต้านทานไฟฟ้า

ความเป็นเอกเทศในแง่ปริมาณ เข้าใจ ในแง่ที่ว่า คุณสมบัติ สามารถเป็นวัตถุเดียวในจำนวนครั้งที่กำหนด มากกว่า กว่าที่อื่น

คุณภาพ ด้านแนวคิดเรื่อง "ปริมาณทางกายภาพ" กำหนด « ประเภท » ปริมาณ เช่น มวลที่เป็นสมบัติทั่วไปของร่างกาย

เชิงปริมาณ ด้านข้าง - พวกเขา " ขนาด » (ค่ามวลของร่างกายเฉพาะ)

สกุล PV - ความแน่นอนในเชิงคุณภาพของมูลค่า ดังนั้น ความเร็วคงที่และความเร็วแปรผันจึงเป็นปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกัน และความเร็วและความยาวเป็นปริมาณที่ไม่สม่ำเสมอ

ขนาด PV - ความแน่นอนเชิงปริมาณที่มีอยู่ในวัตถุ ระบบ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการเฉพาะ

ค่า PV - การแสดงออกของขนาดของ PV ในรูปแบบของหน่วยการวัดจำนวนหนึ่งที่ยอมรับได้

ที่มีอิทธิพลต่อปริมาณทางกายภาพ- PV ซึ่งส่งผลต่อขนาดของค่าที่วัดได้และ (หรือ) ผลการวัด

มิติของ PV - นิพจน์ในรูปของ power monomial ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ของสัญลักษณ์ของ PV หลักในองศาต่างๆ และสะท้อนความสัมพันธ์ของค่าที่กำหนดกับ PV ซึ่งถ่ายในระบบปริมาณนี้เป็นค่าหลักที่มีสัดส่วน ค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับ 1

สลัว x = L l M m T t .

ปริมาณทางกายภาพคงที่ - PV ซึ่งขนาดตามเงื่อนไขของงานวัดสามารถพิจารณาได้ไม่เปลี่ยนแปลงเกินระยะเวลาที่วัดได้

มิติ PV - PV ในมิติที่ PV หลักอย่างน้อยหนึ่งตัวถูกยกกำลังไม่เท่ากับ 0 ตัวอย่างเช่น แรง F ในระบบ LMTIθNJ เป็นค่ามิติ: dim F = LMT -2

ที่ การวัด ดำเนินการ การเปรียบเทียบ ขนาดที่ไม่รู้จักกับขนาดที่รู้จักเป็นหน่วย

สมการความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ - สมการ , สะท้อนถึงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ อันเนื่องมาจากกฎแห่งธรรมชาติ ซึ่งตัวอักษรถูกเข้าใจว่าเป็น PV ตัวอย่างเช่น สมการ วี =l / tสะท้อนการพึ่งพาที่มีอยู่ของความเร็วคงที่ v บนความยาวเส้นทาง lและเวลา t.

สมการความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณในปัญหาการวัดโดยเฉพาะเรียกว่า สมการ การวัด

สารเติมแต่ง PV - ค่าที่สามารถสรุปค่าต่าง ๆ ได้คูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขหารด้วยกันเอง

เชื่อกันว่า สารเติมแต่ง (หรือกว้างขวาง) ปริมาณทางกายภาพ วัดเป็นส่วนๆ นอกจากนี้ยังสามารถทำซ้ำได้อย่างแม่นยำโดยใช้การวัดแบบหลายค่าโดยพิจารณาจากผลรวมของขนาดของแต่ละหน่วยวัด ตัวอย่างเช่น ปริมาณทางกายภาพเพิ่มเติม ได้แก่ ความยาว เวลา ความแรงของกระแส ฯลฯ

ที่ การวัด PVs ต่างๆ ที่แสดงถึงคุณสมบัติของสาร วัตถุ ปรากฏการณ์ และกระบวนการ ซึ่งแสดงคุณสมบัติบางอย่าง ในเชิงคุณภาพเท่านั้น , อื่นๆ - เชิงปริมาณ .

ขนาด FV เป็น วัดได้ , และ ประเมินแล้ว โดยใช้เครื่องชั่ง เช่น การสำแดงเชิงปริมาณหรือเชิงคุณภาพของคุณสมบัติใด ๆ จะสะท้อนให้เห็นในชุดที่สร้างมาตราส่วน PV

ใช้ได้จริง การนำไปใช้ เครื่องชั่งวัดดำเนินการโดย มาตรฐาน หน่วยวัด เครื่องชั่ง และเงื่อนไขสำหรับการใช้งานที่ชัดเจน

หน่วยของปริมาณทางกายภาพ

หน่วย PV - PV ที่มีขนาดคงที่ ซึ่งกำหนดค่าตัวเลขตามเงื่อนไขเท่ากับ 1 และใช้ในการหาปริมาณปริมาณทางกายภาพที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ค่าตัวเลขของ PV q - ตัวเลขนามธรรมที่รวมอยู่ในมูลค่าของปริมาณหรือตัวเลขนามธรรมที่แสดงอัตราส่วนของมูลค่าของปริมาณต่อหน่วยของ PV นี้ที่นำมาใช้ ตัวอย่างเช่น 10 กก. คือค่าของมวล และตัวเลข 10 คือค่าตัวเลข

ระบบ PV - ชุดของ PV ที่สร้างขึ้นตามหลักการที่ยอมรับ เมื่อปริมาณบางอย่างถูกนำมาเป็นแบบอิสระ ในขณะที่ส่วนอื่นๆ ถูกกำหนดให้เป็นฟังก์ชันของปริมาณที่เป็นอิสระ

ระบบหน่วย PV - ชุดของ PV พื้นฐานและอนุพันธ์ที่สร้างขึ้นตามหลักการของระบบ PV ที่กำหนด

PV หลัก - PV รวมอยู่ในระบบของปริมาณและยอมรับตามเงื่อนไขว่าไม่ขึ้นกับปริมาณอื่นๆ ของระบบนี้

อนุพันธ์ของ PV - PV รวมอยู่ในระบบของปริมาณและกำหนดผ่านปริมาณหลักของระบบนี้

ระบบหน่วยสากล (ระบบ SI) ในรัสเซียเปิดตัวเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2525 ตาม GOST8 417 - 81 GOST8 มีผลบังคับใช้ในขณะนี้ 417 - 2002 (ตารางที่ 1-3)

หลัก หลักการ การสร้างระบบ - หลักการ ความสอดคล้องเมื่อสามารถหาหน่วยที่ได้รับโดยใช้สมการเชิงประกอบที่มีค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขเท่ากับ 1

ตารางที่ 1 - ปริมาณพื้นฐานและหน่วย SI

PV พื้นฐานระบบ SI:

- เมตร คือ ความยาวของเส้นทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศในช่วงเวลา 1/299792458 วินาที

- กิโลกรัม (กิโลกรัม) เท่ากับมวลของต้นแบบสากลของกิโลกรัม (BIPM, Sèvres, France);

- ที่สอง มีเวลาเท่ากับ 9192631770 คาบการแผ่รังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างสองระดับไฮเปอร์ไฟน์ของสถานะพื้นดินของอะตอมซีเซียม-133

- กระแสไฟ คือ ความแรงของกระแสไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเมื่อผ่านตัวนำเส้นตรงคู่ขนานสองเส้นที่มีความยาวอนันต์ และพื้นที่หน้าตัดเป็นวงกลมเล็กน้อย ซึ่งอยู่ในสุญญากาศที่ระยะห่างจากกัน 1 เมตร จะทำให้เกิดแรงปฏิสัมพันธ์เท่ากับ 2 10 - 7 N (นิวตัน);

- เคลวิน เป็นหน่วยของอุณหภูมิเทอร์โมไดนามิก เท่ากับ 1/273.16 ของอุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิกส์ของจุดสามจุดของน้ำ

อุณหภูมิของจุดสามจุดของน้ำคืออุณหภูมิของจุดสมดุลของน้ำในระยะของแข็ง (น้ำแข็ง) ของเหลวและก๊าซ (ไอน้ำ) 0.01 K หรือ 0.01 ° C เหนือจุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง

- ตุ่น คือปริมาณของสารในระบบที่มีองค์ประกอบโครงสร้างมากเท่ากับที่มีอะตอมในคาร์บอน - 12 ที่มีมวล 0.012 กก.

- แคนเดลา คือความเข้มของการส่องสว่างในทิศทางที่กำหนดของแหล่งกำเนิดที่เปล่งรังสีเอกรงค์ที่มีความถี่ 540 10 12 Hz ความเข้มของพลังงานการส่องสว่างซึ่งในทิศทางนี้คือ 1/683 W/sr (sr เป็นสเตอเรเดียน)

เรเดียน - มุมระหว่างรัศมีสองวงของวงกลม ความยาวของส่วนโค้งระหว่างซึ่งเท่ากับรัศมีนี้

สเตอเรเดียน - มุมทึบที่มีจุดยอดอยู่ตรงกลางของทรงกลม ตัดออกบนพื้นผิวของมัน พื้นที่เท่ากับพื้นที่ของสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้านเท่ากับรัศมีของทรงกลม

หน่วยระบบ PV - หน่วย PV รวมอยู่ในระบบที่ยอมรับของหน่วย หน่วย SI พื้นฐาน ที่ได้รับ หลายหน่วย และหลายหน่วยย่อยเป็นระบบ เช่น 1 ม. 1 เมตร/วินาที; 1 กม.

หน่วยนอกระบบของ PV - หน่วย PV ที่ไม่รวมอยู่ในระบบหน่วยที่ยอมรับ เช่น มุมมองเต็ม (หมุน 360 °) ชั่วโมง (3600 วินาที) นิ้ว (25.4 มม.) และอื่นๆ

ลอการิทึม PV ใช้เพื่อแสดงแรงดันเสียง การขยายเสียง การลดทอน ฯลฯ

หน่วยของลอการิทึม PV- สีขาว (B):

ปริมาณพลังงาน 1B \u003d lg (P 2 /P 1) ที่ P 2 \u003d 10P 1;

ปริมาณบังคับ 1B = 2 lg(F 2 /F 1) ที่ F 2 = .

หน่วยตามยาวจากสีขาว - เดซิเบล (dข): 1 d B = 0.1B.

มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย PV สัมพัทธ์ - ความสัมพันธ์ไร้มิติ

PV สองรายการที่มีชื่อเดียวกัน พวกมันแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์และหน่วยไร้มิติ

หนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญที่สุดเทคโนโลยีการวัดแบบดิจิตอลที่ทันสมัยคือ ปริมาณ (ปริมาณ) ของข้อมูล บิตและไบต์ (B) 1 ไบต์ = 2 3 = 8 บิต

ตารางที่ 2 - หน่วยปริมาณข้อมูล

ใช้คำนำหน้า SI: 1KB = 1024 ไบต์, 1MB = 1024KB, 1GB = 1024MB เป็นต้น ในกรณีนี้ การกำหนด Kbytes จะเริ่มต้นด้วยอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ (ตัวพิมพ์ใหญ่) ตรงกันข้ามกับอักษรตัวพิมพ์เล็ก "k" เพื่อกำหนดตัวประกอบของ 10 3

ในอดีต สถานการณ์ดังกล่าวได้พัฒนาขึ้นว่าด้วยชื่อ "ไบต์" นั้นไม่ถูกต้อง (แทนที่จะยอมรับ 1,000 = 10 3 1024 = 2 10) พวกเขาใช้คำนำหน้า SI: 1KB = 1024 ไบต์, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB เป็นต้น ในกรณีนี้ การกำหนด Kbytes จะเริ่มต้นด้วยอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ (ตัวพิมพ์ใหญ่) ตรงกันข้ามกับอักษรตัวพิมพ์เล็ก "k" เพื่อกำหนดตัวประกอบของ 10 3

หน่วย SI บางหน่วย เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ มีการกำหนดชื่อพิเศษแล้วการกำหนดที่เขียนด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ (ตัวพิมพ์ใหญ่) เช่นแอมแปร์ - A ปาสกาล - Pa นิวตัน - N การสะกดของการกำหนดหน่วยเหล่านี้ยังคงอยู่ในการกำหนดอื่น ๆ หน่วย SI ที่ได้รับ

ตัวคูณและตัวคูณย่อย หน่วย PV ใช้กับตัวคูณและคำนำหน้า

หน่วย SI หลายหน่วยและหลายหน่วยย่อยไม่ใช่ สอดคล้องกัน

ทวีคูณของหน่วย FV - หน่วยของ PV จำนวนเต็มที่มากกว่าระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ ตัวอย่างเช่น หน่วยของกำลังคือเมกะวัตต์ (1 MW = 10 6 W)

ดลนายา หน่วย PV - หน่วยของ PV จำนวนเต็มจำนวนครั้งที่น้อยกว่าระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ ตัวอย่างเช่น หน่วยของเวลา 1 µs = 10 -6 s เป็นเศษเสี้ยววินาที

ชื่อและสัญลักษณ์ของทศนิยมทวีคูณและหลายย่อยของระบบ SI ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวคูณและคำนำหน้าบางอย่าง (ตารางที่ 4)

ตัวคูณและตัวคูณย่อยของหน่วยระบบ ไม่รวมอยู่ในความสอดคล้องกัน ระบบหน่วย PV

หน่วยที่ได้รับที่สอดคล้องกันของ PV - หน่วยที่ได้รับของ PV ที่เกี่ยวข้องกับหน่วยอื่น ๆ ของระบบหน่วยโดยสมการที่ ค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลขเท่ากับ 1 .

ระบบที่สอดคล้องกันของหน่วย PV - ระบบหน่วย PV ประกอบด้วยหน่วยพื้นฐานและหน่วยที่ได้รับที่สอดคล้องกัน

ควรใช้คำนำหน้า "gecto", "deci", "deca", "santi" เมื่อการใช้คำนำหน้าอื่นไม่สะดวก

การแนบคำนำหน้าสองคำขึ้นไปในแถวกับชื่อของหน่วยเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ควรเขียน picofarad แทน micromicrofarads

เนื่องจากชื่อของหน่วยพื้นฐาน "กิโลกรัม" มีคำนำหน้า "กิโล" หน่วยย่อย "กรัม" จึงถูกใช้เพื่อสร้างทวีคูณและหลายย่อยของมวล เช่น มิลลิกรัม (มก.) แทนที่จะเป็นไมโครกิโลกรัม (mkg) .

ใช้หน่วยเศษส่วนของมวล "กรัม" โดยไม่ต้องใส่คำนำหน้า

หลายหน่วยและหลายหน่วยย่อยของ PV ถูกเขียนพร้อมกับชื่อของหน่วย SI เช่น kilonewton (kN), nanosecond (ns)

หน่วย SI บางหน่วยได้รับชื่อพิเศษเพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ โดยการกำหนดชื่อนั้นเขียนด้วยอักษรตัวใหญ่ (ตัวพิมพ์ใหญ่) เช่น แอมแปร์ - A, โอห์ม - โอห์ม, นิวตัน - N

ตารางที่ 3 - หน่วยที่ได้รับ SI ที่มีชื่อและสัญลักษณ์พิเศษ

การสะกดของการกำหนดหน่วยเหล่านี้ยังคงอยู่ในการกำหนดหน่วย SI ที่ได้รับอื่นๆ และในกรณีอื่นๆ

กฎการเขียนปริมาณในหน่วย SI

ค่าของปริมาณเขียนเป็นผลคูณของตัวเลขและหน่วยวัด ซึ่งจำนวนที่คูณด้วยหน่วยวัดคือค่าตัวเลขของค่าของหน่วยนี้

ตารางที่ 4 - ตัวคูณและส่วนนำหน้าของทวีคูณทศนิยมและตัวคูณย่อยของหน่วย SI

ระหว่างตัวเลขและหน่วยเสมอ เว้นช่องว่างไว้หนึ่งช่อง ตัวอย่างเช่นปัจจุบัน I = 2 A.

สำหรับปริมาณที่ไม่มีมิติ ซึ่งหน่วยวัดเป็น "หน่วย" เป็นเรื่องปกติที่จะละเว้นหน่วยวัด

ค่าตัวเลขของ PV ขึ้นอยู่กับการเลือกหน่วย ค่า PV เดียวกันสามารถมีค่าต่างกันได้ขึ้นอยู่กับหน่วยที่เลือก เช่น ความเร็วรถ v = 50 m/s = 180 km/h; ความยาวคลื่นของแถบโซเดียมสีเหลือง λ = 5.896 10 -7 m = 589.6 nm

PV สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ประเภทตัวเอียง (ในรูปแบบตัวเอียง) โดยปกติแล้วจะเป็นตัวพิมพ์เล็กหรือตัวพิมพ์ใหญ่ที่แยกจากกันของตัวอักษรละตินหรือกรีก และด้วยความช่วยเหลือของตัวห้อย ข้อมูลเกี่ยวกับค่าสามารถเสริมได้

การกำหนดหน่วยในข้อความพิมพ์แบบอักษรใด ๆ ควรพิมพ์ โดยตรง (ไม่เอียง) แบบอักษร . เป็นหน่วยทางคณิตศาสตร์ ไม่ใช่ตัวย่อ

พวกเขาจะไม่ถูกตามด้วยจุดสิ้นสุด (ยกเว้นเมื่อพวกเขาเติมประโยคให้สมบูรณ์) พวกเขาไม่มีส่วนท้ายพหูพจน์

เพื่อแยกส่วนทศนิยมออกจากพัตทั้งหมด จุด (ในเอกสารภาษาอังกฤษ ภาษา - หมายถึงสหรัฐอเมริกาและอังกฤษเป็นหลัก) หรือ ลูกน้ำ (ในภาษายุโรปและภาษาอื่นๆ มากมาย รวมถึง สหพันธรัฐรัสเซีย ).

สำหรับ ทำให้อ่านตัวเลขได้ง่ายขึ้น ด้วยจำนวนหลักที่มากกว่า ตัวเลขเหล่านี้สามารถรวมกันเป็นกลุ่มสามตัวทั้งก่อนและหลังจุดทศนิยม เช่น 10,000,000

เมื่อเขียนการกำหนดหน่วยที่ได้รับ การกำหนดหน่วยที่รวมอยู่ในอนุพันธ์ คั่นด้วยจุดบนเส้นกึ่งกลาง ตัวอย่างเช่น N m (นิวตัน - เมตร), N s / m 2 (นิวตัน - วินาทีต่อตารางเมตร)

นิพจน์ทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบของผลคูณของการกำหนดหน่วยที่ยกกำลังที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น m 2 ·s -1

เมื่อตั้งชื่อให้สอดคล้องกับผลคูณของหน่วยที่มีคำนำหน้าหลายคำหรือหลายคำ แนะนำให้ใช้คำนำหน้า ต่อท้ายชื่อหน่วยแรก รวมอยู่ในงาน ตัวอย่างเช่น 10 3 N·m ควรเรียกว่า kN·m ไม่ใช่ N·km

แนวคิดของการควบคุมและการทดสอบ

แนวคิดบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับคำจำกัดความของ "การวัด"

หลักการวัด - ปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือผลกระทบที่เกิดจากการวัด (กลไก, กลไกเชิงแสง, เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์สำหรับการวัดความเร็วของวัตถุ)

เทคนิคการวัด (MP) - ชุดการดำเนินการและกฎที่กำหนดไว้ในการวัดซึ่งการดำเนินการดังกล่าวให้ผลลัพธ์ที่มีความถูกต้องรับประกันตามวิธีการที่ยอมรับ

โดยปกติ MVI จะถูกควบคุมโดย NTD เช่น การรับรอง MVI โดยพื้นฐานแล้ว MVI เป็นอัลกอริธึมการวัด

การสังเกตการวัด - การดำเนินการที่ดำเนินการระหว่างการวัดและมุ่งเป้าไปที่การนับผลการสังเกตในเวลาที่เหมาะสมและถูกต้อง - ผลลัพธ์จะเป็นแบบสุ่มเสมอและเป็นหนึ่งในค่าของปริมาณที่วัดได้ที่จะประมวลผลร่วมกันเพื่อให้ได้ผลการวัด

นับถอยหลัง - กำหนดมูลค่าของปริมาณหรือตัวเลขโดยอุปกรณ์บ่งชี้ SI ณ เวลาที่กำหนด

ตัวอย่างเช่น ค่า 4.52 มม. ที่กำหนดตายตัวในบางช่วงเวลาบนสเกลของหัวตัวบ่งชี้การวัดคือการอ่านค่าที่อ่านได้ในขณะนั้น

พารามิเตอร์ข้อมูลของสัญญาณอินพุตSI - พารามิเตอร์ของสัญญาณอินพุตที่สัมพันธ์กับการทำงานกับ PV ที่วัดได้และใช้เพื่อส่งค่าหรือเป็นค่าที่วัดได้เอง

ข้อมูลการวัด - ข้อมูลเกี่ยวกับค่า PV บ่อยครั้ง ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุของการวัดเป็นที่รู้จักก่อนการวัด ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพิจารณาประสิทธิภาพของการวัด ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุวัดนี้เรียกว่า ข้อมูลเบื้องต้น .

งานวัด - งานที่ประกอบด้วยการกำหนดมูลค่าของ PV โดยการวัดด้วยความแม่นยำที่ต้องการภายใต้เงื่อนไขการวัดที่กำหนด

วัตถุวัด - ร่างกาย (ระบบกายภาพ กระบวนการ ปรากฏการณ์) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดย PV หนึ่งรายการขึ้นไป

ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนที่มีการวัดความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลาง กระบวนการทางเทคโนโลยีระหว่างการวัดอุณหภูมิ

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของวัตถุ - ชุดของสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์และความสัมพันธ์ระหว่างกัน ซึ่งอธิบายคุณสมบัติของวัตถุการวัดได้อย่างเพียงพอ

เมื่อสร้างแบบจำลองทางทฤษฎี การแนะนำข้อจำกัด สมมติฐาน และสมมติฐานใดๆ เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

ดังนั้น ปัญหาที่เกิดขึ้นจากการประเมินความน่าเชื่อถือ (ความเพียงพอ) ของแบบจำลองที่ได้รับกับกระบวนการหรือวัตถุจริง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เมื่อจำเป็น จะทำการตรวจสอบทดลองของแบบจำลองทางทฤษฎีที่พัฒนาแล้ว

อัลกอริทึมการวัด - ใบสั่งยาที่แน่นอนสำหรับลำดับการดำเนินงานที่รับรองการวัด PV

พื้นที่วัด- ชุดของการวัด PV ที่มีอยู่ในสาขาวิทยาศาสตร์หรือเทคโนโลยีใดๆ และแยกความแตกต่างตามลักษณะเฉพาะ (เครื่องกล ไฟฟ้า อะคูสติก ฯลฯ)

ผลการวัดที่ไม่ถูกต้อง - มูลค่าของปริมาณที่ได้รับระหว่างการวัดก่อนที่จะมีการแก้ไขโดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ

แก้ไขผลการวัด - มูลค่าของปริมาณที่ได้รับระหว่างการวัดและปรับแต่งโดยแนะนำการแก้ไขที่จำเป็นสำหรับผลกระทบของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ

การบรรจบกันของผลการวัด - ความใกล้เคียงกันของผลการวัดปริมาณเดียวกัน ดำเนินการซ้ำ ๆ โดยเครื่องมือวัดเดียวกัน โดยวิธีเดียวกันภายใต้เงื่อนไขเดียวกันและด้วยความระมัดระวังเหมือนกัน

ควบคู่ไปกับคำว่า "คอนเวอร์เจนซ์" ในเอกสารภายในประเทศ คำว่า "ความสามารถในการทำซ้ำ" ยังถูกนำมาใช้อีกด้วย การบรรจบกันของผลการวัดสามารถแสดงได้ในเชิงปริมาณในแง่ของลักษณะการกระเจิงของพวกมัน

ความสามารถในการทำซ้ำของผลการวัด - ความใกล้เคียงของผลการวัดปริมาณเดียวกัน ได้จากสถานที่ต่าง ๆ โดยวิธีการต่าง ๆ โดยวิธีต่าง ๆ โดยตัวดำเนินการต่าง ๆ ในเวลาต่างกัน แต่ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขการวัดเดียวกัน (อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น ฯลฯ .)

ความสามารถในการทำซ้ำของผลการวัดสามารถวัดได้ในแง่ของลักษณะการกระเจิง

คุณภาพการวัด - ชุดคุณสมบัติที่กำหนดการรับผลการวัดด้วยคุณสมบัติความแม่นยำที่ต้องการ ในรูปแบบที่ต้องการและตรงเวลา

ความน่าเชื่อถือในการวัด กำหนดโดยระดับความเชื่อมั่นในผลการวัดและมีลักษณะความน่าจะเป็นที่มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้อยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดหรืออยู่ในช่วงค่าที่ระบุของปริมาณ

ช่วงของผลการวัด - ค่าของปริมาณเดียวกันซึ่งได้มาจากการวัดอย่างต่อเนื่อง

มูลค่าถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก - ค่าเฉลี่ยของปริมาณจากชุดของการวัดที่ไม่เท่ากัน โดยพิจารณาจากน้ำหนักของการวัดแต่ละครั้ง

ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเรียกอีกอย่างว่าค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก

น้ำหนักผลการวัด (น้ำหนักที่วัดได้) - จำนวนบวก (p) ซึ่งทำหน้าที่เป็นการประเมินความเชื่อมั่นในผลการวัดเดี่ยวหรืออย่างอื่น ซึ่งรวมอยู่ในชุดของการวัดที่ไม่เท่ากัน

เพื่อความง่ายในการคำนวณ มักจะกำหนดน้ำหนัก (p = 1) ให้กับผลลัพธ์โดยมีข้อผิดพลาดที่มากกว่า และน้ำหนักที่เหลือจะพบในความสัมพันธ์กับน้ำหนัก "หน่วย" นี้

การวัด - การหาค่า PV เชิงประจักษ์โดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ

การวัด รวมถึงชุดปฏิบัติการ เกี่ยวกับการใช้วิธีการทางเทคนิคที่เก็บหน่วยของ PV โดยให้อัตราส่วนของค่าที่วัดได้กับหน่วยของมันและรับค่าของค่านี้

ตัวอย่าง: ในกรณีที่ง่ายที่สุด การใช้ไม้บรรทัดกับส่วนใดส่วนหนึ่ง อันที่จริง เราเปรียบเทียบขนาดของมันกับหน่วยที่ไม้บรรทัดเก็บไว้ และเมื่อนับแล้ว เราก็จะได้ค่าของค่านั้น (ความยาว ความสูง) โดยใช้อุปกรณ์ดิจิตอล เปรียบเทียบขนาด

PV ที่แปลงเป็นค่าดิจิทัล โดยที่หน่วยจัดเก็บไว้โดยอุปกรณ์ และการนับจะดำเนินการบนจอแสดงผลดิจิทัลของอุปกรณ์

แนวคิดของ "การวัด" สะท้อนถึงคุณสมบัติดังต่อไปนี้ (เอ- d):

เอ) คำจำกัดความข้างต้นของแนวคิดเรื่อง "การวัด" เป็นไปตามสมการทั่วไปการวัด เช่น โดยคำนึงถึงด้านเทคนิค(ชุดปฏิบัติการ) เปิดเผยสาระสำคัญทางมาตรวิทยา(เปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับหน่วย) และ แสดงผลการดำเนินงาน(รับมูลค่าของปริมาณ);

ข) สามารถวัดคุณสมบัติของคุณสมบัติได้ ของจริง โลกแห่งวัตถุ

ใน) ขั้นตอนการวัด - กระบวนการทดลอง (เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดตามทฤษฎีหรือโดยการคำนวณ)

G) สำหรับวัด จำเป็นต้องใช้ SI ทางเทคนิคที่เก็บหน่วยวัด

d) ตามผลการวัด ค่า PV ได้รับการยอมรับ (การแสดงออกของ PV ในรูปแบบของหน่วยจำนวนหนึ่งที่ยอมรับได้)

จากคำว่า "วัด" มาถึงคำว่า "วัด"ซึ่งนิยมใช้กันในทางปฏิบัติ

ไม่ควรใช้นิพจน์“การวัดมูลค่า” เนื่องจากมูลค่าของปริมาณเป็นผลของการวัดอยู่แล้ว

สาระสำคัญทางมาตรวิทยาของการวัดลดลงเป็นสมการการวัดพื้นฐาน (สมการพื้นฐานของมาตรวิทยา):

โดยที่ A คือค่าของ PV ที่วัดได้

เกี่ยวกับ - ค่าของค่าที่ใช้สำหรับกลุ่มตัวอย่าง

k คืออัตราส่วนของค่าที่วัดได้ต่อตัวอย่าง

ดังนั้น การวัดใดๆ ประกอบด้วยการเปรียบเทียบ โดยผ่านการทดลองทางกายภาพ PV ที่วัดได้กับค่าบางส่วน นำมาเป็นหน่วยของการเปรียบเทียบ กล่าวคือ วัด .

รูปแบบของสมการพื้นฐานของมาตรวิทยาจะสะดวกที่สุดหากค่าที่เลือกสำหรับตัวอย่างมีค่าเท่ากับหนึ่ง ในกรณีนี้ พารามิเตอร์ k คือค่าตัวเลขของปริมาณที่วัดได้ ขึ้นอยู่กับวิธีการวัดที่ยอมรับและหน่วยวัด

การวัดรวมถึงการสังเกต

การสังเกตขณะสังเกต - การดำเนินการทดลองที่ดำเนินการระหว่างกระบวนการวัดซึ่งเป็นผลมาจากการได้รับค่าหนึ่งค่าจากชุดของค่าของปริมาณที่อยู่ภายใต้การประมวลผลร่วมกันเพื่อให้ได้ผลการวัด

ต้องแยกความแตกต่างระหว่างข้อกำหนด มิติ», « ควบคุม», « การทดลอง" และ " การวินิจฉัย»

การวัด - การหามูลค่าของปริมาณทางกายภาพโดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ

การวัดสามารถเป็นได้ทั้งส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงระดับกลางในกระบวนการควบคุม และขั้นตอนสุดท้ายของการรับข้อมูลระหว่างการทดสอบ

การควบคุมทางเทคนิค- เป็นกระบวนการในการพิจารณาความสอดคล้องกับบรรทัดฐานที่กำหนดไว้หรือข้อกำหนดของมูลค่าของพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการ

ในระหว่างการควบคุม การปฏิบัติตามหรือไม่ปฏิบัติตามข้อมูลจริงกับข้อมูลที่จำเป็นจะถูกเปิดเผยและทำการตัดสินใจเชิงตรรกะที่เหมาะสมเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของการควบคุม - " go-den " หรือ " ไม่เหมาะ ».

การควบคุมประกอบด้วยการดำเนินการเบื้องต้นหลายประการ:

การวัดการแปลงค่าควบคุม

ควบคุมการตั้งค่าการเล่น;

การดำเนินการเปรียบเทียบ

การกำหนดผลลัพธ์ของการควบคุม

การดำเนินการที่ระบุไว้มีความคล้ายคลึงกับการดำเนินการวัดหลายประการ อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนการวัดและการควบคุมส่วนใหญ่ แตกต่าง:

- ผลลัพธ์ การควบคุมคือ คุณภาพ ลักษณะและการวัด - เชิงปริมาณ;

- ควบคุม ดำเนินการตามกฎภายในที่ค่อนข้าง เล็ก จำนวนสถานะที่เป็นไปได้และการวัด - ในช่วงกว้างของค่าของค่าที่วัดได้

ลักษณะสำคัญของคุณภาพของขั้นตอน ควบคุมเป็น ความถูกต้อง และขั้นตอนการวัด - ความถูกต้อง

ทดสอบเรียกว่าการกำหนดการทดลองเชิงปริมาณและ (หรือ) ลักษณะเชิงคุณภาพของคุณสมบัติของวัตถุทดสอบอันเป็นผลมาจากอิทธิพลที่มีต่อมันในระหว่างการใช้งานตลอดจนระหว่างการสร้างแบบจำลองของวัตถุและ (และ) ผลกระทบ

การกำหนดเชิงทดลองระหว่างการทดสอบคุณลักษณะที่ระบุจะดำเนินการโดยใช้การวัด การควบคุม การประเมิน และการก่อตัวของผลกระทบที่เกี่ยวข้อง

คุณสมบัติหลักการทดสอบคือ:

- ออกกำลังกาย เงื่อนไขการทดสอบที่จำเป็น (จริงหรือจำลอง) (โหมดการทำงานของวัตถุทดสอบและ (หรือ) ปัจจัยที่มีอิทธิพลรวมกัน)

- การรับเป็นบุตรบุญธรรม บนพื้นฐานของผลการทดสอบการตัดสินใจเกี่ยวกับความเหมาะสมหรือไม่เหมาะสมการนำเสนอสำหรับการทดสอบอื่น ๆ เป็นต้น

ตัวชี้วัดคุณภาพการทดสอบคือ ความไม่แน่นอน(ความแม่นยำ) ความสามารถในการทำซ้ำและ การทำซ้ำได้ผลลัพธ์.

การวินิจฉัย - กระบวนการรับรู้สถานะขององค์ประกอบของวัตถุทางเทคนิคในเวลาที่กำหนด จากผลการวินิจฉัย เป็นไปได้ที่จะทำนายสถานะขององค์ประกอบของวัตถุทางเทคนิคเพื่อดำเนินการต่อไป

ในการดำเนินการวัดเพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุม วินิจฉัย หรือทดสอบ มีความจำเป็น การออกแบบการวัดในระหว่างที่มีการทำงานดังต่อไปนี้:

- การวิเคราะห์งานวัดพร้อมชี้แจงแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น

- ทางเลือกของตัวชี้วัดความแม่นยำการวัด;

- การเลือกจำนวนการวัด, วิธีการและเครื่องมือวัด (SI);

- การกำหนดข้อมูลเบื้องต้นเพื่อคำนวณข้อผิดพลาด

- การคำนวณส่วนประกอบแต่ละส่วนและโดยรวม ข้อผิดพลาด;

- การคำนวณตัวชี้วัดความแม่นยำและเปรียบเทียบกับตัวชี้วัดที่เลือก

คำถามทั้งหมดนี้ สะท้อน ในขั้นตอนการวัด ( MVI ).

การจัดประเภทการวัด

ประเภทของการวัด - ส่วนหนึ่งของพื้นที่การวัดซึ่งมีลักษณะเฉพาะของตัวเองและมีลักษณะเฉพาะโดยความสม่ำเสมอของค่าที่วัดได้

การวัดมีความหลากหลายมาก ซึ่งอธิบายได้จากปริมาณที่วัดได้จำนวนมาก ลักษณะที่แตกต่างกันของการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป ข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับความแม่นยำในการวัด ฯลฯ

ในการนี้ การวัดจะถูกจำแนกตามเกณฑ์ต่างๆ (ภาพที่ 1)

การวัดเทียบเท่า - ชุดของการวัดค่าใดๆ ที่ดำเนินการโดยเครื่องมือวัดหลายตัวที่มีความแม่นยำเท่ากันในสภาวะเดียวกันด้วยความระมัดระวังเหมือนกัน

การวัดไม่เท่ากัน - ชุดการวัดปริมาณบางส่วน ดำเนินการโดยเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำแตกต่างกันและ (หรือ) ภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน

การวัดเดี่ยว - การวัดถ่ายครั้งเดียว ในทางปฏิบัติ ในหลายกรณี จะมีการวัดแบบครั้งเดียว เช่น เวลานาฬิกา สำหรับกระบวนการผลิต

การวัดหลายค่า - การวัดขนาด FI เดียวกัน ซึ่งได้ผลลัพธ์จากการวัดต่อเนื่องกันหลายครั้ง กล่าวคือ ประกอบด้วยการวัดเดี่ยวจำนวนหนึ่ง

การวัดแบบคงที่ - การวัด PV ดำเนินการตามงานการวัดเฉพาะสำหรับค่าคงที่ในช่วงเวลาการวัด

รูปที่ 1 - การจำแนกประเภทของการวัด

การวัดแบบไดนามิก - การวัด PV ที่เปลี่ยนขนาด ผลลัพธ์ของการวัดแบบไดนามิกคือการพึ่งพาฟังก์ชันของค่าที่วัดได้ตรงเวลา กล่าวคือ เมื่อสัญญาณเอาท์พุตเปลี่ยนแปลงตามเวลาตามการเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดได้

การวัดแบบสัมบูรณ์- การวัดตามการวัดโดยตรงของปริมาณพื้นฐานอย่างน้อยหนึ่งปริมาณและ (หรือ) การใช้ค่าคงที่ทางกายภาพ

ตัวอย่างเช่น การวัดความยาวของเส้นทางในการเคลื่อนที่สม่ำเสมอเป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ ล = โวลต์,ขึ้นอยู่กับการวัดปริมาณหลัก - เวลา T และการใช้ค่าคงที่ทางกายภาพ v

แนวคิดของการวัดแบบสัมบูรณ์ใช้ตรงข้ามกับแนวคิดของการวัดแบบสัมพัทธ์และถือเป็นการวัดปริมาณในหน่วย ในการตีความนี้ มีการใช้แนวคิดนี้มากขึ้น

การวัดสัมพัทธ์- การวัดอัตราส่วนของปริมาณต่อปริมาณที่มีชื่อเดียวกัน ซึ่งมีบทบาทเป็นหน่วย หรือการวัดการเปลี่ยนแปลงในปริมาณที่เกี่ยวกับปริมาณที่มีชื่อเดียวกัน ถือเป็นค่าเริ่มต้น

การวัดแบบสัมพัทธ์ สิ่งอื่นที่เท่าเทียมกัน สามารถทำได้อย่างแม่นยำมากขึ้น เนื่องจากข้อผิดพลาดทั้งหมดของผลการวัดไม่รวมข้อผิดพลาดของการวัด PV

ตัวอย่างการวัดสัมพัทธ์: การวัดอัตราส่วนกำลัง แรงดัน ฯลฯ

การวัดทางมาตรวิทยา - การวัดที่ทำโดยใช้มาตรฐาน

การวัดทางเทคนิค - การวัดที่ทำโดย SI ทางเทคนิค

การวัดโดยตรง - การวัด PV ดำเนินการโดยวิธีการโดยตรง ซึ่งได้ค่าที่ต้องการของ PV โดยตรงจากข้อมูลการทดลอง

การวัดโดยตรงทำได้โดยการเปรียบเทียบ PV กับการวัดค่านี้โดยตรงหรือโดยการอ่านค่า SI บนเครื่องชั่งหรืออุปกรณ์ดิจิทัล จบการศึกษาในหน่วยที่ต้องการ

บ่อยครั้ง การวัดโดยตรงถูกเข้าใจว่าเป็นการวัดที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงระดับกลาง

ตัวอย่างการวัดโดยตรง: การวัดความยาว, ความสูงด้วยไม้บรรทัด, แรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์, มวลด้วยสปริงบาลานซ์

สมการ การวัดโดยตรงมีรูปแบบดังนี้

การวัดทางอ้อม - การวัดที่ได้รับบนพื้นฐานของผลลัพธ์ของการวัดโดยตรงของ PV อื่น ๆ ซึ่งสัมพันธ์กับการทำงานกับค่าที่ต้องการโดยการพึ่งพาที่ทราบ

สมการการวัดทางอ้อมมีรูปแบบดังนี้:

Y \u003d F (x 1, x 2 ..., x i, ... x n),

โดยที่ F คือฟังก์ชันที่ทราบ

n คือจำนวนการวัดโดยตรงของ PV;

x 1 , x, x i , x n - ค่าของการวัดโดยตรงของ PV

ตัวอย่างเช่น การกำหนดพื้นที่ ปริมาตร โดยการวัดความยาว ความกว้าง ความสูง กำลังไฟฟ้าโดยการวัดกระแสและแรงดัน ฯลฯ

การวัดสะสม - การวัดปริมาณที่คล้ายคลึงกันหลาย ๆ อย่างพร้อมกัน ซึ่งค่าที่ต้องการของปริมาณจะถูกกำหนดโดยการแก้ระบบสมการที่ได้จากการวัดค่าผสมต่างๆ ของปริมาณเหล่านี้

เป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อกำหนดค่าของปริมาณที่ต้องการจำนวนสมการต้องไม่น้อยกว่าจำนวนปริมาณ

ตัวอย่าง: ค่าของมวลของน้ำหนักแต่ละชุดจะถูกกำหนดโดยค่าที่ทราบของมวลของน้ำหนักตัวใดตัวหนึ่งและโดยผลของการวัด (การเปรียบเทียบ) ของมวลของน้ำหนักแบบผสมต่างๆ

มีน้ำหนักที่มีมวล ม. 1 , ม. 2 , ม. 3 .

มวลของน้ำหนักตัวแรกถูกกำหนดดังนี้:

มวลของตุ้มน้ำหนักตัวที่สองถูกกำหนดโดยผลต่างระหว่างมวลของตุ้มน้ำหนักตัวที่หนึ่งและตัวที่สอง M 1.2 กับมวลที่วัดได้ของน้ำหนักตัวที่หนึ่ง m 1:

มวลของตุ้มน้ำหนักตัวที่สามถูกกำหนดโดยผลต่างระหว่างมวลของตุ้มน้ำหนักตัวที่หนึ่ง ตัวที่สอง และตัวที่สาม M 1,2,3 กับมวลที่วัดได้ของตุ้มน้ำหนักตัวที่หนึ่งและตัวที่สอง

ซึ่งมักจะเป็นวิธีปรับปรุงความแม่นยำของผลการวัด

การวัดร่วม - การวัดค่า PV ที่ต่างกันหลายตัวพร้อมกันเพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างพวกมัน

ตัวอย่างที่ 1 การสร้างลักษณะการสอบเทียบ Y = f(x) ของทรานสดิวเซอร์การวัด เมื่อวัดชุดค่าพร้อมกัน:

ค่าของ PV ถูกกำหนดโดยใช้ SI โดยวิธีเฉพาะ

วิธีการวัด

วิธีการวัด - การรับหรือชุดวิธีการเปรียบเทียบ PV ที่วัดได้กับหน่วยตามหลักการวัดและการใช้ SI ที่เกิดขึ้นจริง

วิธีการวัดเฉพาะจะพิจารณาจากประเภทของปริมาณที่วัดได้ มิติของปริมาณ ความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ต้องการ ความเร็วของกระบวนการวัด เงื่อนไขภายใต้การดำเนินการวัด และคุณสมบัติอื่นๆ จำนวนหนึ่ง

โดยหลักการแล้ว PV แต่ละจุดสามารถวัดได้หลายวิธี ซึ่งอาจแตกต่างกันในลักษณะทางเทคนิคและระเบียบวิธี

วิธีการประเมินโดยตรง - วิธีการวัดซึ่งค่าของปริมาณถูกกำหนดโดยตรงโดยอุปกรณ์อ่าน SI

ความเร็วของกระบวนการวัดทำให้มักจะขาดไม่ได้ในทางปฏิบัติ

การใช้งาน แม้ว่าโดยทั่วไปความแม่นยำในการวัดจะถูกจำกัด ตัวอย่าง: การวัดความยาวด้วยไม้บรรทัด มวล - ด้วยมาตราส่วนสปริง ความดัน - ด้วยเกจวัดแรงดัน

วิธีเปรียบเทียบการวัด - วิธีการวัดโดยเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่าที่วัดได้ (การวัดระยะด้วยฟิลเลอร์เกจ การวัดมวลบนสเกลเครื่องชั่งด้วยตุ้มน้ำหนัก การวัดความยาวด้วยบล็อกปลาย เป็นต้น)

ตรงกันข้ามกับ MI ของการประเมินโดยตรง ซึ่งสะดวกกว่าในการรับข้อมูลการปฏิบัติงาน SI ของการเปรียบเทียบให้ความแม่นยำในการวัดที่มากกว่า

วิธีการวัดเป็นศูนย์ - วิธีการเปรียบเทียบกับการวัดซึ่งผลสุทธิของการกระทำของการวัดและการวัดบนตัวเปรียบเทียบถูกทำให้เป็นศูนย์

ตัวอย่างเช่น การวัดความต้านทานไฟฟ้าโดยบริดจ์ที่มีการปรับสมดุลเต็มที่

วิธีดิฟเฟอเรนเชียล - วิธีการวัดที่เปรียบเทียบการวัดกับปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมีค่าที่ทราบซึ่งแตกต่างเล็กน้อยจากค่าของการวัด และในการวัดความแตกต่างระหว่างปริมาณเหล่านี้

ตัวอย่างเช่น การวัดความยาวโดยเปรียบเทียบกับการวัดที่เป็นแบบอย่างในเครื่องเปรียบเทียบ ซึ่งเป็นเครื่องมือเปรียบเทียบที่ออกแบบมาเพื่อเปรียบเทียบการวัดปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกัน

วิธีการวัดผลต่างมีประสิทธิผลสูงสุดเมื่อค่าเบี่ยงเบนของค่าที่วัดได้จากค่าที่ระบุมีความสำคัญในทางปฏิบัติ (ความเบี่ยงเบนของขนาดเชิงเส้นจริงจากค่าเล็กน้อย ค่าความเบี่ยงเบนของความถี่ ฯลฯ)

วิธีการวัดการกระจัด - วิธีการเปรียบเทียบกับการวัดซึ่งปริมาณที่วัดได้จะถูกแทนที่ด้วยการวัดที่มีค่าที่ทราบของปริมาณ ตัวอย่างเช่น การชั่งน้ำหนักด้วยมวลที่วัดได้และน้ำหนักที่วางสลับกันบนถาดชั่งเดียวกัน)

วิธีการวัดเพิ่มเติม - วิธีการเปรียบเทียบกับการวัด โดยที่มูลค่าของปริมาณที่วัดได้นั้นเสริมด้วยการวัดปริมาณเดียวกันในลักษณะที่ตัวเปรียบเทียบได้รับผลกระทบจากผลรวมที่เท่ากับค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

วิธีการตัดกัน - วิธีการเปรียบเทียบกับการวัดซึ่งค่าที่วัดได้ซึ่งทำซ้ำโดยการวัดจะทำหน้าที่บนอุปกรณ์เปรียบเทียบพร้อม ๆ กันโดยใช้อัตราส่วนระหว่างปริมาณเหล่านี้

ตัวอย่างเช่น การวัดมวลบนตาชั่งที่มีแขนเท่ากันโดยวางมวลที่วัดได้และน้ำหนักที่สมดุลบนเครื่องชั่งสองตาชั่ง การเปรียบเทียบการวัดโดยใช้เครื่องเปรียบเทียบ โดยที่พื้นฐานของวิธีการคือการสร้างสัญญาณเกี่ยวกับการมีอยู่ ของความแตกต่างในขนาดของค่าที่เปรียบเทียบ

วิธีจับคู่ - วิธีการเปรียบเทียบกับการวัด ซึ่งความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ทำซ้ำโดยการวัดนั้นวัดโดยใช้ความบังเอิญของเครื่องหมายมาตราส่วนหรือสัญญาณเป็นระยะ

ตัวอย่างเช่น การวัดความยาวด้วยเวอร์เนียคาลิปเปอร์กับเวอร์เนียร์ เมื่อสังเกตเครื่องหมายบนตาชั่งของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์และเวอร์เนียร์ตรงกัน การวัดความเร็วด้วยสโตรโบสโคป เมื่อตำแหน่งของเครื่องหมายบนวัตถุที่หมุนอยู่นั้นอยู่ในแนวเดียวกัน เครื่องหมายบนส่วนที่ไม่หมุนของวัตถุนี้ที่ความถี่ของแสงแฟลชกะพริบ

ติดต่อวิธีการวัด - วิธีการวัดที่นำองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของอุปกรณ์ (พื้นผิวการวัดของอุปกรณ์หรือเครื่องมือ) มาสัมผัสกับวัตถุของการวัด

ตัวอย่างเช่น การวัดอุณหภูมิของของไหลทำงานด้วยเทอร์โมคัปเปิล การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วนด้วยคาลิปเปอร์

วิธีการวัดแบบไม่สัมผัส - วิธีการวัดตามข้อเท็จจริงที่ว่าองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของ SI ไม่ได้ถูกนำไปสัมผัสกับวัตถุของการวัด

ตัวอย่างเช่น การวัดระยะทางไปยังวัตถุโดยใช้เรดาร์ การวัดขนาดเชิงเส้นของชิ้นส่วนด้วยอุปกรณ์วัดด้วยตาแมว

เครื่องมือวัด

เครื่องมือวัด (SI) - เครื่องมือทางเทคนิคที่มีไว้สำหรับการวัด โดยมีลักษณะทางมาตรวิทยาที่ทำให้เป็นมาตรฐาน ทำซ้ำและ (หรือ) จัดเก็บหน่วยของ PV ซึ่งขนาดจะไม่เปลี่ยนแปลง (ภายในข้อผิดพลาดที่ระบุ) สำหรับช่วงเวลาที่ทราบ

วิธีการวัดมีความหลากหลาย อย่างไรก็ตาม สำหรับชุดนี้ สามารถระบุได้ บาง คุณสมบัติทั่วไป มีอยู่ในเครื่องมือวัดทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงขอบเขตการใช้งาน

ตามบทบาทที่ดำเนินการในระบบเพื่อให้มั่นใจในความสม่ำเสมอของการวัด, เครื่องมือวัดแบ่งออกเป็น มาตรวิทยา และ คนงาน .

มาตรวิทยา SI มีวัตถุประสงค์เพื่อวัตถุประสงค์ทางมาตรวิทยา - การทำซ้ำของหน่วยและ (หรือ) การจัดเก็บหรือโอนขนาดของหน่วยไปยัง SI ที่ใช้งานได้

ทำงานSI - SI มีไว้สำหรับการวัดที่ไม่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนขนาดของหน่วยไปยัง SI อื่น

เกี่ยวกับวัด FI SI แบ่งออกเป็น หลัก และ ตัวช่วย .

พื้นฐาน SI - MI ของ PV ซึ่งต้องได้รับค่าตามภารกิจการวัด

เสริมSI - MI ของ PV ซึ่งต้องคำนึงถึงอิทธิพลของ MI หลักหรือวัตถุการวัดเพื่อให้ได้ผลการวัดที่แม่นยำ

SI เหล่านี้ใช้เพื่อควบคุมการรักษาค่า ที่มีอิทธิพล ค่าภายในขอบเขตที่กำหนด

ตามระดับของระบบอัตโนมัติ SI ทั้งหมดหารด้วย ไม่อัตโนมัติ(หมายถึงเครื่องมือทั่วไป เช่น ไมโครมิเตอร์แบบก้านโยก) อัตโนมัติและ อัตโนมัติ.

SI . อัตโนมัติ - เครื่องมือวัดที่วัดปริมาณโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของมนุษย์และการดำเนินการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลผลการวัด การลงทะเบียน การส่งข้อมูล หรือการสร้างสัญญาณควบคุม

ตัวอย่าง: เครื่องวัดหรือควบคุมเครื่องจักรที่ติดตั้งในสายการผลิตอัตโนมัติ (อุปกรณ์ในกระบวนการ เครื่องมือกล ฯลฯ) หุ่นยนต์วัดค่าที่มีคุณสมบัติในการจัดการที่ดี

SI . อัตโนมัติ - MI ที่ดำเนินการวัดหนึ่งหรือบางส่วนโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดก๊าซ (การวัดและการบันทึกข้อมูลด้วยยอดรวมการทำงาน)

การวัด EF - SI มีไว้สำหรับการทำซ้ำและ (หรือ) การจัดเก็บและการส่ง PV ของขนาดที่กำหนดหนึ่งหรือหลายขนาดซึ่งค่าที่แสดงในหน่วยที่จัดตั้งขึ้นและเป็นที่รู้จักด้วยความแม่นยำที่กำหนด

เครื่องมือวัด - MI ออกแบบมาเพื่อรับค่าของปริมาณที่วัดได้ในช่วงที่กำหนดและสร้างสัญญาณของข้อมูลการวัดในรูปแบบที่ผู้สังเกตสามารถเข้าถึงได้สำหรับการรับรู้โดยตรง (หลังหมายถึงเครื่องมือบ่งชี้)

เครื่องวัดอนาล็อก - SI การอ่านซึ่งเป็นฟังก์ชันต่อเนื่องของการเปลี่ยนแปลงค่าที่วัดได้ ตัวอย่างเช่น ตาชั่ง มาโนมิเตอร์ แอมมิเตอร์ หัววัดพร้อมอุปกรณ์อ่านสเกล

เครื่องมือวัดแบบดิจิตอล (DIP) เรียกว่า SI ซึ่งสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดที่ไม่ต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ การอ่านจะแสดงในรูปแบบดิจิทัล เมื่อวัดด้วยความช่วยเหลือของ DMC จะไม่รวมข้อผิดพลาดส่วนตัวของผู้ปฏิบัติงาน

การตั้งค่าการวัด - ชุดของหน่วยวัด เครื่องมือวัด ทรานสดิวเซอร์การวัด และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้งานได้จริง ออกแบบมาเพื่อวัด PV หนึ่งรายการขึ้นไปและตั้งอยู่ในที่เดียว

ตัวอย่างเช่น โรงงานสอบเทียบ ม้านั่งทดสอบ เครื่องวัดสำหรับวัดความต้านทานของวัสดุ

ระบบการวัด (IS) - ชุดของการวัด เครื่องมือวัด ทรานสดิวเซอร์สำหรับการวัด คอมพิวเตอร์ และวิธีการทางเทคนิคอื่นๆ ที่รวมกันใช้งานได้จริงซึ่งวางไว้ที่จุดต่างๆ ของวัตถุควบคุมเพื่อวัด PV หนึ่งตัวหรือมากกว่าที่มีอยู่ในวัตถุนี้ และเพื่อสร้างสัญญาณการวัดสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ระบบการวัดสามารถมีช่องการวัดได้หลายสิบช่อง

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ IP แบ่งออกเป็น ข้อมูลการวัด, การควบคุมการวัด, ตัวควบคุมการวัดเป็นต้น

นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างโดยพลการอย่างเป็นธรรม ระบบวัดข้อมูล(IIS) และ คอมพิวเตอร์ - ระบบการวัด(คิส).

ระบบการวัดที่กำหนดค่าใหม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในงานวัดเรียกว่า ระบบการวัดที่ยืดหยุ่น(จีไอเอส).

วัด - คอมพิวเตอร์คอมเพล็กซ์ (CPC) - ชุด MI คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เสริมที่ผสานการทำงานได้อย่างลงตัว ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่วัดเฉพาะซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ IS

คอมพิวเตอร์ - ระบบการวัด (KIS),มิฉะนั้น เครื่องมือเสมือนจะประกอบด้วยคอมพิวเตอร์มาตรฐานหรือคอมพิวเตอร์เฉพาะที่มีบอร์ดเก็บข้อมูล (โมดูล) ในตัว

ตัวแปลงสัญญาณการวัด (MT) - วิธีการทางเทคนิคที่มีการกำกับดูแล

ลักษณะทางมาตรวิทยาซึ่งทำหน้าที่แปลงค่าที่วัดได้เป็นค่าอื่นหรือสัญญาณการวัดที่สะดวกสำหรับการประมวลผล การจัดเก็บ การแปลงเพิ่มเติม การบ่งชี้และการส่งผ่าน IP เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์วัดใดๆ (การตั้งค่าการวัด IS ฯลฯ) หรือใช้ร่วมกับ SI ใดๆ

ตัวอย่าง IP ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก (DAC) หรือตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC)

ตัวแปลงสัญญาณ - ทรานสดิวเซอร์วัดที่ใช้สำหรับ

การส่งสัญญาณข้อมูลการวัดระยะไกลไปยังอุปกรณ์อื่นหรือ

ระบบ (เทอร์โมคัปเปิลในเทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก)

การวัดเบื้องต้น ตัวแปลงหรือตัวแปลงหลัก (PP)- ตัวแปลงสัญญาณการวัดซึ่งได้รับผลกระทบโดยตรงจาก PV ที่วัดได้

เงื่อนไขพื้นฐานของมาตรวิทยาถูกกำหนดโดยมาตรฐานของรัฐ

1. แนวคิดพื้นฐานของมาตรวิทยา - การวัดตาม GOST 16263-70 การวัดคือการค้นหามูลค่าของปริมาณทางกายภาพ (PV) โดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษเชิงประจักษ์

ผลการวัดคือการรับมูลค่าของปริมาณระหว่างกระบวนการวัด

ด้วยความช่วยเหลือของการวัด ข้อมูลจะได้รับเกี่ยวกับสถานะของการผลิต กระบวนการทางเศรษฐกิจและสังคม ตัวอย่างเช่น การวัดเป็นแหล่งข้อมูลหลักเกี่ยวกับความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์และบริการตามข้อกำหนดของเอกสารกำกับดูแลระหว่างการรับรอง

2. เครื่องมือวัด(SI) - เครื่องมือทางเทคนิคพิเศษที่เก็บหน่วยของปริมาณเพื่อเปรียบเทียบปริมาณที่วัดได้กับหน่วยของมัน

3. การวัด- นี่คือเครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อทำซ้ำปริมาณทางกายภาพของขนาดที่กำหนด: น้ำหนัก บล็อกเกจ

ในการประเมินคุณภาพของการวัด จะใช้คุณสมบัติของการวัดต่อไปนี้: ความถูกต้อง การบรรจบกัน การทำซ้ำ และความแม่นยำ

- ความถูกต้อง- คุณสมบัติของการวัดเมื่อผลลัพธ์ไม่บิดเบือนจากข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ

- คอนเวอร์เจนซ์- คุณสมบัติของการวัด ซึ่งสะท้อนถึงความใกล้เคียงกันของผลลัพธ์ของการวัดที่ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน โดย MI เดียวกัน โดยตัวดำเนินการคนเดียวกัน

- การทำซ้ำได้- คุณสมบัติของการวัดที่สะท้อนถึงความใกล้เคียงกันของผลลัพธ์ของการวัดปริมาณเดียวกัน ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน - ในเวลาที่ต่างกัน ในสถานที่ต่าง ๆ โดยวิธีการและเครื่องมือวัดที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่น สามารถวัดความต้านทานเดียวกันได้โดยตรงด้วยโอห์มมิเตอร์ หรือด้วยแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์โดยใช้กฎของโอห์ม แต่แน่นอนว่าในทั้งสองกรณี ผลลัพธ์ควรเหมือนกัน

- ความแม่นยำ- คุณสมบัติของการวัดซึ่งสะท้อนถึงความใกล้เคียงของผลลัพธ์กับมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้

นี่คือคุณสมบัติหลักของการวัดเพราะ นิยมใช้กันมากที่สุดในการบำเพ็ญภาวนา

ความแม่นยำในการวัดของ SI ถูกกำหนดโดยข้อผิดพลาด ความแม่นยำในการวัดสูงสอดคล้องกับข้อผิดพลาดเล็กน้อย

4. ข้อผิดพลาด- นี่คือความแตกต่างระหว่างการอ่าน SI (ผลการวัด) Xmeas และค่าจริง (จริง) ของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ Xd

งานของมาตรวิทยาคือการตรวจสอบความสม่ำเสมอของการวัด ดังนั้น ในการสรุปคำศัพท์ข้างต้นทั้งหมด แนวคิดจึงถูกใช้ ความสามัคคีของการวัด- สถานะของการวัดซึ่งผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงในหน่วยกฎหมายและข้อผิดพลาดเป็นที่รู้จักด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนดและไม่เกินขอบเขตที่กำหนดไว้

มาตรการเพื่อประกันความสม่ำเสมอของการวัดในประเทศส่วนใหญ่ของโลกนั้นกำหนดขึ้นโดยกฎหมายและรวมอยู่ในหน้าที่ของมาตรวิทยาทางกฎหมาย ในปี พ.ศ. 2536 ได้มีการนำกฎหมายของสหพันธรัฐรัสเซีย "ในการตรวจสอบความสม่ำเสมอของการวัด" มาใช้

ก่อนหน้านี้มีการกำหนดบรรทัดฐานทางกฎหมายโดยพระราชกฤษฎีกาของรัฐบาล

เมื่อเทียบกับบทบัญญัติของข้อบัญญัติเหล่านี้ กฎหมายได้กำหนดนวัตกรรมดังต่อไปนี้:

ในคำศัพท์ - แนวคิดและข้อกำหนดที่ล้าสมัยจะถูกแทนที่;

ในการออกใบอนุญาตกิจกรรมทางมาตรวิทยาในประเทศ - สิทธิ์ในการออกใบอนุญาตนั้นมอบให้กับหน่วยงานของรัฐมาตรวิทยาเท่านั้น

มีการแนะนำการตรวจสอบเครื่องมือวัดแบบครบวงจร

มีการแยกหน้าที่ของการควบคุมมาตรวิทยาของรัฐและการกำกับดูแลมาตรวิทยาของรัฐอย่างชัดเจน

นวัตกรรมยังเป็นการขยายขอบเขตของการกำกับดูแลมาตรวิทยาของรัฐไปยังการธนาคาร ไปรษณีย์ ภาษี การดำเนินการทางศุลกากร ตลอดจนการรับรองผลิตภัณฑ์และบริการที่บังคับใช้

แก้ไขกฎการสอบเทียบ;

มีการแนะนำการรับรองเครื่องมือวัดโดยสมัครใจ ฯลฯ

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการยอมรับกฎหมาย:

การเปลี่ยนผ่านของประเทศไปสู่เศรษฐกิจตลาด

เป็นผลให้ - การปรับโครงสร้างบริการมาตรวิทยาของรัฐ

สิ่งนี้นำไปสู่การละเมิดระบบรวมศูนย์สำหรับการจัดการกิจกรรมมาตรวิทยาและบริการของแผนก

มีปัญหาในการดำเนินการกำกับดูแลและควบคุมมาตรวิทยาของรัฐที่เกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของรูปแบบการเป็นเจ้าของต่างๆ

ดังนั้นปัญหาในการแก้ไขพื้นฐานทางกฎหมาย องค์กร และเศรษฐกิจของมาตรวิทยาจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างมาก

จุดมุ่งหมายของกฎหมายมีดังนี้:

การคุ้มครองพลเมืองและเศรษฐกิจของสหพันธรัฐรัสเซียจากผลที่ตามมาของผลการวัดที่ไม่น่าเชื่อถือ

ส่งเสริมความก้าวหน้าโดยใช้มาตรฐานของรัฐของหน่วยปริมาณและการใช้ผลการวัดที่รับประกันความถูกต้อง

การสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ

ระเบียบความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยงานของรัฐของสหพันธรัฐรัสเซียกับนิติบุคคลและบุคคลในการผลิต การผลิต การดำเนินงาน การซ่อมแซม การขาย และการนำเข้าเครื่องมือวัด

ดังนั้น พื้นที่หลักของการบังคับใช้กฎหมายคือการค้า การดูแลสุขภาพ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และกิจกรรมทางเศรษฐกิจต่างประเทศ

งานตรวจสอบความสม่ำเสมอของการวัดถูกกำหนดให้กับหน่วยงานมาตรวิทยาแห่งรัฐ กฎหมายกำหนดลักษณะระหว่างภาคส่วนและรองของกิจกรรม

ลักษณะระหว่างภาคส่วนต่างๆ ของกิจกรรม หมายถึงสถานะทางกฎหมายของหน่วยงานมาตรวิทยาแห่งรัฐ ซึ่งคล้ายกับหน่วยงานควบคุมและกำกับดูแลอื่น ๆ ของการบริหารรัฐ (Gosatomnadzor, Gosenergonadzor เป็นต้น)

ลักษณะของผู้ใต้บังคับบัญชาของกิจกรรมหมายถึงการอยู่ใต้บังคับบัญชาในแนวดิ่งต่อแผนกหนึ่ง - มาตรฐานแห่งรัฐของรัสเซียซึ่งมีอยู่แยกต่างหากและเป็นอิสระ

ตามกฎหมายรับรองรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียในปี 1994 ได้อนุมัติเอกสารจำนวนหนึ่ง:

- "ข้อบังคับเกี่ยวกับศูนย์วิทยาศาสตร์และมาตรวิทยาของรัฐ"

- "ขั้นตอนการอนุมัติข้อบังคับเกี่ยวกับบริการมาตรวิทยาของหน่วยงานบริหารของรัฐบาลกลางและนิติบุคคล",

- "ขั้นตอนการรับรองบริการมาตรวิทยาของนิติบุคคลเพื่อสิทธิในการตรวจสอบเครื่องมือวัด",

เอกสารเหล่านี้ประกอบกับกฎหมายที่ระบุเป็นการดำเนินการทางกฎหมายหลักเกี่ยวกับมาตรวิทยาในรัสเซีย

มาตรวิทยา

มาตรวิทยา(จากภาษากรีก μέτρον - การวัด + อื่นๆ กรีก λόγος - ความคิด เหตุผล) - หัวข้อของมาตรวิทยาคือการดึงข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัตถุด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือที่กำหนด กรอบการกำกับดูแลสำหรับสิ่งนี้คือมาตรฐานมาตรวิทยา

มาตรวิทยาประกอบด้วยสามส่วนหลัก:

• ทฤษฎีหรือพื้นฐาน - พิจารณาปัญหาทางทฤษฎีทั่วไป (การพัฒนาทฤษฎีและปัญหาของการวัดปริมาณทางกายภาพ, หน่วย, วิธีการวัด)
• สมัครแล้ว- ศึกษาประเด็นของการประยุกต์ใช้การพัฒนามาตรวิทยาเชิงทฤษฎีในทางปฏิบัติ เธอรับผิดชอบทุกประเด็นของการสนับสนุนมาตรวิทยา
• นิติบัญญัติ- กำหนดข้อกำหนดทางเทคนิคและกฎหมายบังคับสำหรับการใช้หน่วยปริมาณ วิธีการ และเครื่องมือวัดทางกายภาพ

เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของมาตรวิทยา

• การสร้างทฤษฎีการวัดทั่วไป
• การก่อตัวของหน่วยของปริมาณทางกายภาพและระบบของหน่วย
• การพัฒนาและกำหนดมาตรฐานของวิธีการและเครื่องมือวัด วิธีการกำหนดความถูกต้องของการวัด พื้นฐานสำหรับการรับรองความสม่ำเสมอของการวัด และความสม่ำเสมอของเครื่องมือวัด (ที่เรียกว่า "มาตรวิทยาทางกฎหมาย");
• การสร้างมาตรฐานและเครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่าง การทวนสอบมาตรการและเครื่องมือวัด งานย่อยที่มีลำดับความสำคัญของทิศทางนี้คือการพัฒนาระบบมาตรฐานตามค่าคงที่ทางกายภาพ

มาตรวิทยายังศึกษาการพัฒนาระบบการวัด หน่วยการเงิน และการบัญชีในมุมมองทางประวัติศาสตร์

สัจพจน์ของมาตรวิทยา

1. การวัดใด ๆ เป็นการเปรียบเทียบ
2. การวัดใด ๆ ที่ไม่มีข้อมูลเบื้องต้นนั้นเป็นไปไม่ได้
3. ผลลัพธ์ของการวัดใดๆ ที่ไม่มีการปัดเศษค่าเป็นค่าสุ่ม

ข้อกำหนดและคำจำกัดความของมาตรวิทยา

• ความสามัคคีของการวัด- สถานะของการวัดซึ่งมีลักษณะโดยข้อเท็จจริงที่ว่าผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงในหน่วยกฎหมายซึ่งขนาดภายในขอบเขตที่กำหนดจะเท่ากับขนาดของหน่วยที่ทำซ้ำตามมาตรฐานหลักและข้อผิดพลาดของผลการวัดคือ รู้จักและไม่เกินกว่าขอบเขตที่กำหนดไว้ด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนด
• ปริมาณทางกายภาพ- หนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ ซึ่งพบได้ทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ
• การวัด- ชุดของการดำเนินการสำหรับการใช้วิธีการทางเทคนิคที่เก็บหน่วยของปริมาณทางกายภาพโดยให้อัตราส่วนของปริมาณที่วัดได้กับหน่วยของมันและได้รับมูลค่าของปริมาณนี้
• เครื่องมือวัด- เครื่องมือทางเทคนิคที่มีไว้สำหรับการวัดและมีลักษณะทางมาตรวิทยาที่ทำให้เป็นมาตรฐาน ทำซ้ำและ (หรือ) จัดเก็บหน่วยของปริมาณ ซึ่งขนาดจะถือว่าไม่เปลี่ยนแปลงภายในข้อผิดพลาดที่กำหนดไว้สำหรับช่วงเวลาที่ทราบ
• การยืนยัน- ชุดของการดำเนินการที่ดำเนินการเพื่อยืนยันการปฏิบัติตามเครื่องมือวัดที่มีข้อกำหนดทางมาตรวิทยา
• ข้อผิดพลาดในการวัด- ส่วนเบี่ยงเบนของผลการวัดจากมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้
• ข้อผิดพลาดของเครื่องมือ- ความแตกต่างระหว่างข้อบ่งชี้ของเครื่องมือวัดกับมูลค่าจริงของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้
• ความแม่นยำของเครื่องมือ- ลักษณะคุณภาพของเครื่องมือวัดซึ่งสะท้อนถึงความใกล้เคียงของข้อผิดพลาดเป็นศูนย์
• ใบอนุญาต- นี่คือใบอนุญาตที่ออกให้กับหน่วยงานบริการมาตรวิทยาของรัฐในอาณาเขตที่มอบหมายให้กับบุคคลหรือนิติบุคคลเพื่อดำเนินกิจกรรมสำหรับการผลิตและซ่อมแซมเครื่องมือวัด
• หน่วยวัดมาตรฐาน- เครื่องมือทางเทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อส่ง จัดเก็บ และทำซ้ำหน่วยของขนาด

ประวัติมาตรวิทยา

มาตรวิทยามีมาตั้งแต่สมัยโบราณและมีการกล่าวถึงในพระคัมภีร์ด้วย รูปแบบเริ่มต้นของมาตรวิทยาประกอบด้วยหน่วยงานท้องถิ่นที่กำหนดมาตรฐานอย่างง่าย ๆ โดยพลการ มักใช้การวัดที่ง่ายและใช้งานได้จริง เช่น ความยาวของแขน มาตรฐานแรกสุดถูกนำมาใช้สำหรับปริมาณ เช่น ความยาว น้ำหนัก และเวลา เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมทางการค้าและเพื่อบันทึกกิจกรรมของมนุษย์

มาตรวิทยาได้รับความหมายใหม่ในยุคของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการผลิตจำนวนมาก

ขั้นตอนสำคัญทางประวัติศาสตร์ในการพัฒนามาตรวิทยา:

• ศตวรรษที่สิบแปด - การจัดตั้งมาตรฐานมิเตอร์ (มาตรฐานถูกเก็บไว้ในฝรั่งเศสในพิพิธภัณฑ์ตุ้มน้ำหนักและการวัดปัจจุบันเป็นการจัดแสดงทางประวัติศาสตร์มากกว่าเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์)
• 2375 - การสร้างระบบที่แน่นอนของหน่วยโดย Carl Gauss;
• พ.ศ. 2418 - การลงนามอนุสัญญาเมตริกระหว่างประเทศ
• 1960 - การพัฒนาและการจัดตั้งระบบหน่วยสากล (SI);
• ศตวรรษที่ XX - การศึกษามาตรวิทยาของแต่ละประเทศประสานงานโดยองค์กรมาตรวิทยาระหว่างประเทศ

เหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์มาตรวิทยาแห่งชาติ:

• ภาคยานุวัติของอนุสัญญามิเตอร์;
• 2436 - การสร้างห้องวัดและตุ้มน้ำหนักหลักโดย D. I. Mendeleev (ชื่อปัจจุบัน: "สถาบันวิจัยมาตรวิทยาตั้งชื่อตาม Mendeleev");

วันมาตรวิทยาโลกตรงกับวันที่ 20 พฤษภาคมของทุกปี วันหยุดนี้ก่อตั้งขึ้นโดยคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักและมาตรการ (CIPM) ในเดือนตุลาคม 2542 ในการประชุม CIPM ครั้งที่ 88

การก่อตัวและความแตกต่างของมาตรวิทยาในสหภาพโซเวียต (รัสเซีย) และต่างประเทศ

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และเทคโนโลยีในศตวรรษที่ 20 จำเป็นต้องมีการพัฒนามาตรวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ ในสหภาพโซเวียต มาตรวิทยาได้พัฒนาเป็นวินัยของรัฐ เนื่องจากความจำเป็นในการปรับปรุงความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของการวัดได้เติบโตขึ้นพร้อมกับอุตสาหกรรมและการเติบโตของคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมการทหาร มาตรวิทยาต่างประเทศก็เริ่มต้นจากข้อกำหนดของการปฏิบัติ แต่ข้อกำหนดเหล่านี้ส่วนใหญ่มาจากบริษัทเอกชน ผลที่ตามมาทางอ้อมของแนวทางนี้คือการควบคุมของรัฐของแนวคิดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับมาตรวิทยา กล่าวคือ การกำหนดมาตรฐานของทุกสิ่งที่ต้องการให้เป็นมาตรฐาน ในต่างประเทศ งานนี้ดำเนินการโดยองค์กรนอกภาครัฐ เช่น ASTM

เนื่องจากความแตกต่างในมาตรวิทยาของสหภาพโซเวียตและสาธารณรัฐหลังโซเวียต มาตรฐานของรัฐ (มาตรฐาน) ได้รับการยอมรับว่ามีความโดดเด่น ตรงกันข้ามกับสภาพแวดล้อมแบบตะวันตกที่มีการแข่งขันสูง ซึ่งบริษัทเอกชนอาจไม่ใช้มาตรฐานหรืออุปกรณ์ที่ไม่เหมาะสม และเห็นด้วยกับ พันธมิตรในทางเลือกอื่นสำหรับการรับรองการทำซ้ำของการวัด

แยกสาขาวิชามาตรวิทยา

• มาตรวิทยาการบิน
• มาตรวิทยาเคมี
• มาตรวิทยาทางการแพทย์
• ไบโอเมตริกซ์

ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ

การวัด

ความเป็นหนึ่งเดียวของการวัดผล

1. ปริมาณทางกายภาพ

ปริมาณทางกายภาพ (PV)

มูลค่าที่แท้จริง

พารามิเตอร์ทางกายภาพ

ที่มีอิทธิพลต่อfv

ROD FV

ความแน่นอนในเชิงคุณภาพ เอฟวี

ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วน-

หน่วย FV

ระบบ FV ของหน่วย

หน่วยที่ได้รับ

หน่วยความเร็ว- เมตร/วินาที

หน่วย PV ภายนอก

อนุญาตอย่างเท่าเทียมกัน;.

อนุญาตชั่วคราว;

นำออกจากการใช้งาน

ตัวอย่างเช่น:

- - หน่วยของเวลา

ในเลนส์- ไดออปเตอร์- - เฮกตาร์- - หน่วยของพลังงาน ฯลฯ ;

- การปฏิวัติต่อวินาที บาร์- หน่วยแรงดัน (1bar = 100 000 ป่า);

เซ็นเตอร์ ฯลฯ

หน่วย FV หลายตัว

DOLNY PV

ตัวอย่างเช่น 1µs= 0.000 001 วินาที

ศัพท์พื้นฐานและคำจำกัดความ มาตรวิทยา

ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ

การวัด

การหาค่าของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้โดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ

ความเป็นหนึ่งเดียวของการวัดผล

ลักษณะของคุณภาพของการวัด ซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าผลลัพธ์ของพวกเขาถูกแสดงในหน่วยของกฎหมาย และข้อผิดพลาดของผลการวัดเป็นที่รู้จักด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนดและไม่เกินขอบเขตที่กำหนดไว้

ความถูกต้องของผลการวัด

ลักษณะของคุณภาพการวัดที่สะท้อนความใกล้ชิดกับศูนย์ของข้อผิดพลาดของผลลัพธ์

1. ปริมาณทางกายภาพ

ปริมาณทางกายภาพ (PV)

คุณลักษณะหนึ่งของคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการ) ซึ่งพบได้ทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ

ค่าของปริมาณทางกายภาพที่สะท้อนถึงปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

แนวคิดนี้เปรียบได้กับแนวคิดเรื่องสัจธรรมสัมบูรณ์ในปรัชญา

มูลค่าที่แท้จริง

ค่า PV ที่พบในการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงมากจนสามารถแทนที่ได้สำหรับงานวัดที่กำหนด

เมื่อตรวจสอบเครื่องมือวัด ตัวอย่างเช่น ค่าจริงคือค่าของการวัดที่เป็นแบบอย่างหรือข้อบ่งชี้ของเครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่าง

พารามิเตอร์ทางกายภาพ

PV พิจารณาเมื่อวัด PV นี้เป็นคุณลักษณะเสริม

ตัวอย่างเช่น ความถี่ในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

ที่มีอิทธิพลต่อfv

PV ซึ่งเครื่องมือวัดนี้ไม่ได้จัดเตรียมไว้ แต่จะส่งผลต่อผลการวัด

ROD FV

ความแน่นอนในเชิงคุณภาพ เอฟวี

ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วน- ค่าที่เป็นเนื้อเดียวกัน ความยาวและมวลของชิ้นส่วนเป็นปริมาณที่ไม่สม่ำเสมอ

หน่วย FV

PV ที่มีขนาดคงที่ ซึ่งกำหนดค่าตัวเลขตามเงื่อนไขเท่ากับหนึ่ง และใช้ในการหาปริมาณ PV ที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ต้องมีหน่วยมากเท่ากับที่มี PV

มีหน่วยพื้นฐาน, อนุพันธ์, หลายหน่วย, หลายหน่วยย่อย, ระบบและไม่ใช่ระบบ

ระบบ FV ของหน่วย

ชุดของหน่วยพื้นฐานและหน่วยที่ได้รับของปริมาณทางกายภาพ

หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วย

หน่วยของ PV หลักในระบบที่กำหนดของหน่วย

หน่วยพื้นฐานของระบบสากลของหน่วย SI: เมตร กิโลกรัม วินาที แอมแปร์ เคลวิน โมล แคนเดลา

ระบบหน่วยเพิ่มเติมของหน่วย

ไม่มีคำจำกัดความที่เข้มงวด ในระบบ SI เหล่านี้เป็นหน่วยของมุมราบ - เรเดียน - และของแข็ง - สเตอเรเดียน

หน่วยที่ได้รับ

หน่วยของอนุพันธ์ของ PV ของระบบหน่วย ซึ่งเกิดขึ้นตามสมการที่เกี่ยวข้องกับหน่วยฐานหรือหน่วยฐานและหน่วยที่ได้รับที่กำหนดไว้แล้ว

หน่วยความเร็ว- เมตร/วินาที

หน่วย PV ภายนอก

หน่วย PV ไม่รวมอยู่ในระบบที่ยอมรับของหน่วย

หน่วยที่ไม่ใช่ระบบที่เกี่ยวข้องกับระบบ SI แบ่งออกเป็นสี่ประเภท:

อนุญาตอย่างเท่าเทียมกัน;.

อนุญาตให้ใช้ในพื้นที่พิเศษ

อนุญาตชั่วคราว;

นำออกจากการใช้งาน

ตัวอย่างเช่น:

ตัน: องศา นาที วินาที- หน่วยมุม ลิตร; นาที ชั่วโมง วัน สัปดาห์ เดือน ปี ศตวรรษ- หน่วยของเวลา

ในเลนส์- ไดออปเตอร์- หน่วยวัดกำลังแสง ในการเกษตร- เฮกตาร์- หน่วยพื้นที่ ในฟิสิกส์อิเล็กตรอนโวลต์- หน่วยของพลังงาน ฯลฯ ;

ในการเดินเรือทางทะเล ไมล์ทะเล ปม; ในพื้นที่อื่นๆ- การปฏิวัติต่อวินาที บาร์- หน่วยแรงดัน (1bar = 100 000 ป่า);

กิโลกรัมแรงต่อตารางเซนติเมตร มิลลิเมตรปรอท แรงม้า;

เซ็นเตอร์ ฯลฯ

หน่วย FV หลายตัว

หน่วย PV เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่าหน่วยระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

ตัวอย่างเช่น หน่วยของความถี่คือ 1 MHz = 1,000,000 Hz

DOLNY PV

หน่วย PV เป็นจำนวนเต็มที่น้อยกว่าหน่วยระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

ตัวอย่างเช่น 1µs= 0.000 001 วินาที

คำศัพท์พื้นฐานและคำจำกัดความสำหรับมาตรวิทยา

มาตรวิทยา- ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ

การวัดโดยตรง- การวัดซึ่งได้ค่าที่ต้องการของปริมาณทางกายภาพโดยตรง

การวัดทางอ้อม– การกำหนดมูลค่าที่ต้องการของปริมาณทางกายภาพตามผลของการวัดโดยตรงของปริมาณทางกายภาพอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานกับค่าที่ต้องการ

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ- มูลค่าของปริมาณทางกายภาพ ซึ่งกำหนดลักษณะที่เหมาะสมของปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ- ค่าของปริมาณทางกายภาพที่ได้รับจากการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงมากจนสามารถใช้แทนได้ในปัญหาการวัดที่ตั้งไว้

ปริมาณทางกายภาพที่วัดได้– ปริมาณทางกายภาพที่จะวัดตามวัตถุประสงค์หลักของงานวัด

ที่มีอิทธิพลต่อปริมาณทางกายภาพ– ปริมาณทางกายภาพที่มีผลต่อขนาดของปริมาณที่วัดได้และ (หรือ) ผลการวัด

ช่วงปกติของปริมาณอิทธิพล- ช่วงของค่าของปริมาณที่มีอิทธิพลซึ่งภายในซึ่งการเปลี่ยนแปลงในผลการวัดภายใต้อิทธิพลสามารถละเลยได้ตามมาตรฐานความแม่นยำที่กำหนดไว้

ช่วงการทำงานของค่าของปริมาณที่มีอิทธิพล- ช่วงของค่าของปริมาณที่มีอิทธิพลซึ่งภายในซึ่งข้อผิดพลาดเพิ่มเติมหรือการเปลี่ยนแปลงในการอ่านของเครื่องมือวัดจะถูกทำให้เป็นมาตรฐาน

สัญญาณการวัด– สัญญาณที่มีข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพที่วัดได้

ค่าการแบ่งมาตราส่วนคือความแตกต่างระหว่างค่าที่สัมพันธ์กับเครื่องหมายมาตราส่วนสองตัวที่อยู่ติดกัน

ช่วงบ่งชี้เครื่องมือวัด– ช่วงของค่าของมาตราส่วนเครื่องมือ ถูกจำกัดโดยค่าเริ่มต้นและค่าสุดท้ายของมาตราส่วน

ช่วงการวัด- ช่วงของค่าของปริมาณซึ่งภายในขีดจำกัดข้อผิดพลาดที่อนุญาตของเครื่องมือวัดจะถูกทำให้เป็นมาตรฐาน

รุ่นมิเตอร์- ความแตกต่างในการอ่านค่าเครื่องมือ ณ จุดเดียวกันของช่วงการวัดด้วยวิธีการที่ราบรื่นไปยังจุดนี้จากด้านข้างของค่าที่น้อยกว่าและมากขึ้นของปริมาณที่วัดได้

ปัจจัยการแปลงเครื่องส่งสัญญาณ- อัตราส่วนของสัญญาณที่เอาต์พุตของทรานสดิวเซอร์การวัด ซึ่งแสดงค่าที่วัดได้ ต่อสัญญาณที่ทำให้เกิดที่อินพุตของทรานสดิวเซอร์

ความไวของเครื่องมือวัด- คุณสมบัติของเครื่องมือวัดที่กำหนดโดยอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณเอาท์พุตของเครื่องมือนี้ต่อการเปลี่ยนแปลงในค่าที่วัดได้ที่ทำให้เกิด

ข้อผิดพลาดแน่นอนของเครื่องมือวัด- ความแตกต่างระหว่างข้อบ่งชี้ของเครื่องมือวัดและมูลค่าจริง (ของจริง) ของปริมาณที่วัดได้ ซึ่งแสดงเป็นหน่วยของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ของเครื่องมือวัด- ความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัด ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของเครื่องมือวัดต่อผลการวัดหรือกับค่าจริงของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้

ลดข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัด- ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของเครื่องมือวัดต่อค่าที่ยอมรับตามเงื่อนไขของปริมาณ (หรือค่าการทำให้เป็นมาตรฐาน) ค่าคงที่ตลอดช่วงการวัดทั้งหมดหรือในส่วนของช่วง บ่อยครั้ง ช่วงของตัวบ่งชี้หรือขีดจำกัดสูงสุดของการวัดถูกใช้เป็นค่าการทำให้เป็นมาตรฐาน ข้อผิดพลาดที่กำหนดมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์

ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบของเครื่องมือวัด- ส่วนประกอบของข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัดที่นำมาเป็นค่าคงที่หรือเปลี่ยนเป็นประจำ

ข้อผิดพลาดแบบสุ่มของเครื่องมือวัด- ส่วนประกอบของความผิดพลาดของเครื่องมือวัดซึ่งแปรผันแบบสุ่ม

ข้อผิดพลาดพื้นฐานของเครื่องมือวัดคือความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัดที่ใช้ในสภาวะปกติ

ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมของเครื่องมือวัด- ส่วนประกอบของข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัด ซึ่งเกิดขึ้นเพิ่มเติมจากข้อผิดพลาดหลักเนื่องจากการเบี่ยงเบนของปริมาณที่มีอิทธิพลจากค่าปกติหรือเนื่องจากการเกินช่วงค่าปกติ

ขีดจำกัดข้อผิดพลาดที่อนุญาตของเครื่องมือวัด- ค่าสูงสุดของความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัด ซึ่งกำหนดโดยเอกสารข้อบังคับสำหรับเครื่องมือวัดประเภทนี้ ซึ่งยังคงเป็นที่ยอมรับว่าเหมาะสมต่อการใช้งาน

ระดับความแม่นยำของเครื่องมือวัด- ลักษณะทั่วไปของเครื่องมือวัดประเภทนี้ตามกฎซึ่งสะท้อนถึงระดับความแม่นยำซึ่งแสดงโดยขีด จำกัด ของข้อผิดพลาดพื้นฐานและข้อผิดพลาดเพิ่มเติมที่อนุญาตรวมถึงลักษณะอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อความแม่นยำ

ข้อผิดพลาดในการวัด- ส่วนเบี่ยงเบนของผลการวัดจากมูลค่าจริง (จริง) ของปริมาณที่วัดได้

นางสาว (ข้อผิดพลาดในการวัดผลรวม)- ข้อผิดพลาดของผลลัพธ์ของการวัดแต่ละรายการรวมอยู่ในชุดการวัด ซึ่งสำหรับเงื่อนไขเหล่านี้แตกต่างอย่างมากจากผลลัพธ์ที่เหลือของซีรีส์นี้

ข้อผิดพลาดของวิธีการวัดเป็นองค์ประกอบของข้อผิดพลาดในการวัดอย่างเป็นระบบ เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของวิธีการวัดที่ยอมรับ

การแก้ไขคือค่าปริมาณที่ป้อนลงในผลการวัดที่ไม่ได้รับการแก้ไขเพื่อขจัดองค์ประกอบของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ เครื่องหมายของการแก้ไขอยู่ตรงข้ามกับเครื่องหมายของข้อผิดพลาด การแก้ไขที่นำมาใช้ในการอ่านค่าของเครื่องมือวัดเรียกว่า การแก้ไขเพื่อการอ่านค่าของเครื่องมือ

ศัพท์พื้นฐานและคำจำกัดความ มาตรวิทยา

ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ

การวัด

การหาค่าของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้โดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ

ความเป็นหนึ่งเดียวของการวัดผล

ลักษณะของคุณภาพของการวัด ซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าผลลัพธ์ของพวกเขาถูกแสดงในหน่วยของกฎหมาย และข้อผิดพลาดของผลการวัดเป็นที่รู้จักด้วยความน่าจะเป็นที่กำหนดและไม่เกินขอบเขตที่กำหนดไว้

ความถูกต้องของผลการวัด

ลักษณะของคุณภาพการวัดที่สะท้อนความใกล้ชิดกับศูนย์ของข้อผิดพลาดของผลลัพธ์

1. ปริมาณทางกายภาพ

ปริมาณทางกายภาพ (PV)

คุณลักษณะหนึ่งของคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการ) ซึ่งพบได้ทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ

มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ

ค่าของปริมาณทางกายภาพที่สะท้อนถึงปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

แนวคิดนี้เปรียบได้กับแนวคิดเรื่องสัจธรรมสัมบูรณ์ในปรัชญา

มูลค่าที่แท้จริง

ค่า PV ที่พบในการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงมากจนสามารถแทนที่ได้สำหรับงานวัดที่กำหนด

เมื่อตรวจสอบเครื่องมือวัด ตัวอย่างเช่น ค่าจริงคือค่าของการวัดที่เป็นแบบอย่างหรือข้อบ่งชี้ของเครื่องมือวัดที่เป็นแบบอย่าง

พารามิเตอร์ทางกายภาพ

PV พิจารณาเมื่อวัด PV นี้เป็นคุณลักษณะเสริม

ตัวอย่างเช่น ความถี่ในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

ที่มีอิทธิพลต่อfv

PV ซึ่งเครื่องมือวัดนี้ไม่ได้จัดเตรียมไว้ แต่จะส่งผลต่อผลการวัด

ROD FV

ความแน่นอนในเชิงคุณภาพ เอฟวี

ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วน- ค่าที่เป็นเนื้อเดียวกัน ความยาวและมวลของชิ้นส่วนเป็นปริมาณที่ไม่สม่ำเสมอ

หน่วย FV

PV ที่มีขนาดคงที่ ซึ่งกำหนดค่าตัวเลขตามเงื่อนไขเท่ากับหนึ่ง และใช้ในการหาปริมาณ PV ที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ต้องมีหน่วยมากเท่ากับที่มี PV

มีหน่วยพื้นฐาน, อนุพันธ์, หลายหน่วย, หลายหน่วยย่อย, ระบบและไม่ใช่ระบบ

ระบบ FV ของหน่วย

ชุดของหน่วยพื้นฐานและหน่วยที่ได้รับของปริมาณทางกายภาพ

หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วย

หน่วยของ PV หลักในระบบที่กำหนดของหน่วย

หน่วยพื้นฐานของระบบสากลของหน่วย SI: เมตร กิโลกรัม วินาที แอมแปร์ เคลวิน โมล แคนเดลา

ระบบหน่วยเพิ่มเติมของหน่วย

ไม่มีคำจำกัดความที่เข้มงวด ในระบบ SI เหล่านี้เป็นหน่วยของมุมราบ - เรเดียน - และของแข็ง - สเตอเรเดียน

หน่วยที่ได้รับ

หน่วยของอนุพันธ์ของ PV ของระบบหน่วย ซึ่งเกิดขึ้นตามสมการที่เกี่ยวข้องกับหน่วยฐานหรือหน่วยฐานและหน่วยที่ได้รับที่กำหนดไว้แล้ว

หน่วยความเร็ว- เมตร/วินาที

หน่วย PV ภายนอก

หน่วย PV ไม่รวมอยู่ในระบบที่ยอมรับของหน่วย

หน่วยที่ไม่ใช่ระบบที่เกี่ยวข้องกับระบบ SI แบ่งออกเป็นสี่ประเภท:

อนุญาตอย่างเท่าเทียมกัน;.

อนุญาตให้ใช้ในพื้นที่พิเศษ

อนุญาตชั่วคราว;

นำออกจากการใช้งาน

ตัวอย่างเช่น:

ตัน: องศา นาที วินาที- หน่วยมุม ลิตร; นาที ชั่วโมง วัน สัปดาห์ เดือน ปี ศตวรรษ- หน่วยของเวลา

ในเลนส์- ไดออปเตอร์- หน่วยวัดกำลังแสง ในการเกษตร- เฮกตาร์- หน่วยพื้นที่ ในฟิสิกส์อิเล็กตรอนโวลต์- หน่วยของพลังงาน ฯลฯ ;

ในการเดินเรือทางทะเล ไมล์ทะเล ปม; ในพื้นที่อื่นๆ- การปฏิวัติต่อวินาที บาร์- หน่วยแรงดัน (1bar = 100 000 ป่า);

กิโลกรัมแรงต่อตารางเซนติเมตร มิลลิเมตรปรอท แรงม้า;

เซ็นเตอร์ ฯลฯ

หน่วย FV หลายตัว

หน่วย PV เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่าหน่วยระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

ตัวอย่างเช่น หน่วยของความถี่คือ 1 MHz = 1,000,000 Hz

DOLNY PV

หน่วย PV เป็นจำนวนเต็มที่น้อยกว่าหน่วยระบบหรือหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

ตัวอย่างเช่น 1µs= 0.000 001 วินาที

ศัพท์พื้นฐานและคำจำกัดความ

UDC 389.6(038):006.354 กลุ่ม Т80

ระบบของรัฐเพื่อรับรองความสม่ำเสมอของการวัด

ระบบสถานะเพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของการวัด

มาตรวิทยา คำศัพท์พื้นฐานและคำจำกัดความ

สถานีอวกาศนานาชาติ 01.040.17

วันที่แนะนำ 2001-01-01

คำนำ

1 พัฒนาโดยสถาบันวิจัยมาตรวิทยา All-Russian DI Mendeleev มาตรฐานรัฐของรัสเซีย

แนะนำโดยสำนักเลขาธิการทางเทคนิคของ Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification

2 รับรองโดย Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (รายงานการประชุมครั้งที่ 15 ลงวันที่ 26-28 พฤษภาคม 2542)

3 โดยพระราชกฤษฎีกาของคณะกรรมการแห่งรัฐของสหพันธรัฐรัสเซียเพื่อการมาตรฐานและมาตรวิทยาเมื่อวันที่ 17 พฤษภาคม 2543 ฉบับที่ 139-st ข้อเสนอแนะระหว่างรัฐ RMG 29-99 มีผลบังคับใช้โดยตรงเป็นคำแนะนำสำหรับมาตรวิทยาของสหพันธรัฐรัสเซียตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2544.

4 แทน GOST 16263-70

5 การแก้ไข กันยายน 2546

การแก้ไขครั้งที่ 1 ถูกนำมาใช้โดย Interstate Council for Standardization มาตรวิทยาและการรับรอง (นาทีที่ 24 ลงวันที่ 05.12.2003) (IUS No. 1, 2005)

บทนำ

เงื่อนไขที่กำหนดโดยคำแนะนำเหล่านี้จัดเรียงอย่างเป็นระบบ ซึ่งสะท้อนถึงระบบปัจจุบันของแนวคิดพื้นฐานของมาตรวิทยา ข้อกำหนดมีอยู่ในส่วนที่ 2-13 ในแต่ละส่วน จะมีการนับจำนวนพจน์อย่างต่อเนื่อง

สำหรับแต่ละแนวคิด จะมีการกำหนดคำศัพท์หนึ่งคำซึ่งมีจำนวนบทความเกี่ยวกับคำศัพท์ คำศัพท์จำนวนมากมาพร้อมกับรูปแบบสั้น ๆ และ (หรือ) ตัวย่อซึ่งควรใช้ในกรณีที่ไม่รวมความเป็นไปได้ของการตีความที่แตกต่างกัน

คำศัพท์ที่มีจำนวนรายการคำศัพท์อยู่ในประเภทตัวหนา รูปแบบสั้นและตัวย่อมีการเปิดเผย ข้อกำหนดที่ใช้ในบันทึกย่อเป็นตัวเอียง

ในดัชนีตัวอักษรของคำศัพท์ในภาษารัสเซีย คำศัพท์เหล่านี้แสดงตามลำดับตัวอักษรพร้อมจำนวนรายการคำศัพท์ (เช่น "ค่า 3.1") ในเวลาเดียวกัน สำหรับเงื่อนไขที่ระบุในหมายเหตุ ตัวอักษร "p" จะถูกระบุหลังหมายเลขบทความ (เช่น หน่วยรับรอง 4.1 หน้า)

สำหรับคำศัพท์ที่กำหนดไว้หลายคำ จะมีการใช้คำเทียบเท่าภาษาต่างประเทศในภาษาเยอรมัน (de) ภาษาอังกฤษ (en) และภาษาฝรั่งเศส (fr) พวกเขายังระบุไว้ในดัชนีตามตัวอักษรของภาษาเยอรมัน อังกฤษและฝรั่งเศสเทียบเท่า

คำว่า "นำไปใช้" ในเทอม 2.4 ที่อยู่ในวงเล็บ เช่นเดียวกับคำในภาษาต่างประเทศจำนวนหนึ่งที่เทียบเท่ากับคำศัพท์ที่ระบุในวงเล็บ สามารถละเว้นได้หากจำเป็น

สำหรับแนวคิดของ "หน่วยเพิ่มเติม" จะไม่มีการกำหนดคำจำกัดความ เนื่องจากคำนี้แสดงเนื้อหาอย่างเต็มที่

มาตรวิทยา - ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ

มาตรวิทยาเชิงทฤษฎี (พื้นฐาน) - สาขาวิชามาตรวิทยาซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับการพัฒนารากฐานพื้นฐานของมาตรวิทยา

มาตรวิทยาทางกฎหมาย - ส่วนของมาตรวิทยาซึ่งเป็นหัวข้อของการจัดตั้งข้อกำหนดทางเทคนิคและกฎหมายบังคับสำหรับการใช้หน่วยของปริมาณทางกายภาพ มาตรฐาน วิธีการและเครื่องมือวัดโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและความต้องการความแม่นยำในการวัดเพื่อประโยชน์ของ สังคม.

มาตรวิทยาเชิงปฏิบัติ (ประยุกต์) - ส่วนของมาตรวิทยาซึ่งเป็นหัวข้อของการประยุกต์ใช้ในการพัฒนามาตรวิทยาเชิงทฤษฎีและบทบัญญัติของมาตรวิทยาทางกฎหมาย

(กรานีฟ)

ปริมาณทางกายภาพ - คุณสมบัติที่มีลักษณะทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุที่หลากหลายและแต่ละบุคคลในแง่ปริมาณสำหรับแต่ละรายการ

ขนาดของปริมาณทางกายภาพ - เนื้อหาเชิงปริมาณของคุณสมบัติ (หรือการแสดงออกของขนาดของปริมาณทางกายภาพ) ที่สอดคล้องกับแนวคิดของ "ปริมาณทางกายภาพ" ซึ่งมีอยู่ในวัตถุนี้ .

ค่าของปริมาณทางกายภาพ - การประเมินเชิงปริมาณของค่าที่วัดได้ในรูปแบบของหน่วยจำนวนหนึ่งที่ยอมรับสำหรับค่านี้

หน่วยวัดปริมาณทางกายภาพ - ปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดคงที่ ซึ่งกำหนดค่าตัวเลขให้เท่ากับหนึ่ง และใช้ในการหาปริมาณปริมาณทางกายภาพที่เป็นเนื้อเดียวกัน

เมื่อทำการวัดจะใช้แนวคิดของค่าจริงและค่าจริงของปริมาณทางกายภาพ มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ - มูลค่าของปริมาณ ซึ่งกำหนดลักษณะที่เหมาะสมของปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันในแง่คุณภาพและเชิงปริมาณ มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณทางกายภาพ คือค่าของปริมาณทางกายภาพที่ได้รับจากการทดลองและใกล้เคียงกับค่าจริงมากจนสามารถใช้แทนได้ในปัญหาการวัดที่ตั้งไว้

การวัด - การหาค่าของปริมาณทางกายภาพเชิงประจักษ์โดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ

คุณสมบัติหลักของแนวคิดของ "การวัด":

ก) เป็นไปได้ที่จะวัดคุณสมบัติของวัตถุแห่งความรู้ที่มีอยู่จริงเช่นปริมาณทางกายภาพ

ข) การวัดต้องมีการทดลอง กล่าวคือ การให้เหตุผลทางทฤษฎีหรือการคำนวณไม่สามารถแทนที่การทดลองได้

c) เพื่อทำการทดลองต้องใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ - เครื่องมือวัด,ทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์กับวัตถุวัตถุ

ช) ผลการวัดคือมูลค่าของปริมาณทางกายภาพ

ลักษณะของการวัด: หลักการและวิธีการวัด ผลลัพธ์ ข้อผิดพลาด ความแม่นยำ การลู่เข้า การทำซ้ำ ความถูกต้อง และความน่าเชื่อถือ

หลักการวัด - ปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือผลกระทบที่เป็นรากฐานของการวัด ตัวอย่างเช่น:

วิธีการวัด - วิธีการหรือชุดวิธีการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพที่วัดได้กับหน่วยตามหลักการวัดที่นำไปปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น:

ผลการวัด - มูลค่าของปริมาณที่ได้จากการวัด

ข้อผิดพลาดในการวัด - ส่วนเบี่ยงเบนของผลการวัดจากค่าจริง (จริง) ของปริมาณที่วัดได้

ความแม่นยำของผลการวัด - หนึ่งในลักษณะของคุณภาพของการวัดที่สะท้อนถึงความใกล้ชิดกับศูนย์ของข้อผิดพลาดของผลการวัด

การบรรจบกันของผลการวัด - ความใกล้เคียงกันของผลลัพธ์ของการวัดปริมาณเดียวกัน ดำเนินการซ้ำ ๆ โดยวิธีเดียวกัน โดยวิธีเดียวกันในสภาวะเดียวกันและด้วยความระมัดระวังเหมือนกัน การบรรจบกันของการวัดสะท้อนถึงอิทธิพลของข้อผิดพลาดแบบสุ่มที่มีต่อผลการวัด

ความสามารถในการทำซ้ำ - ความใกล้เคียงของผลการวัดปริมาณเดียวกัน ได้จากสถานที่ต่าง ๆ โดยวิธีการและวิธีการต่างกัน โดยผู้ปฏิบัติงานต่างกัน ในเวลาต่างกัน แต่ลดลงเป็นสภาวะเดียวกัน (อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น ฯลฯ)

ความถูกต้อง - ลักษณะของคุณภาพของการวัดซึ่งสะท้อนถึงความใกล้ชิดกับศูนย์ของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบในผลลัพธ์

ความน่าเชื่อถือ - ลักษณะคุณภาพการวัดที่สะท้อนถึงความมั่นใจในผลลัพธ์ ซึ่งกำหนดโดยความน่าจะเป็น (ความมั่นใจ) ว่าค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้อยู่ภายในขอบเขตที่กำหนด (ความมั่นใจ)

ชุดของปริมาณที่เชื่อมต่อกันด้วยการพึ่งพาอาศัยกันทำให้เกิดระบบของปริมาณทางกายภาพ หน่วยที่สร้างระบบเรียกว่าหน่วยระบบ และหน่วยที่ไม่รวมอยู่ในระบบใด ๆ เรียกว่าหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ

ในปี 1960 11 การประชุมใหญ่ว่าด้วยน้ำหนักและมาตรการได้อนุมัติระบบหน่วยสากล - SI ซึ่งรวมถึงระบบ ISS ของหน่วย (หน่วยเครื่องกล) และระบบ MKSA (หน่วยไฟฟ้า)

ระบบของหน่วยถูกสร้างขึ้นจากหน่วยพื้นฐานและหน่วยที่ได้รับ หน่วยฐานสร้างชุดหน่วยต้นทางที่เป็นอิสระขั้นต่ำ และหน่วยที่ได้รับคือหน่วยฐานต่างๆ

ประเภทและวิธีการวัด

ในการทำการวัด จำเป็นต้องดำเนินการวัดดังต่อไปนี้: การทำซ้ำ การเปรียบเทียบ การแปลงการวัด การปรับขนาด

การสร้างค่าของขนาดที่ระบุ - การดำเนินการสร้างสัญญาณเอาท์พุตด้วยขนาดที่กำหนดของพารามิเตอร์ข้อมูล เช่น ค่าของแรงดันไฟ กระแสไฟ ความต้านทาน ฯลฯ การดำเนินการนี้ดำเนินการโดยเครื่องมือวัด - การวัด

การเปรียบเทียบ - การกำหนดอัตราส่วนระหว่างปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยการลบออก การดำเนินการนี้ดำเนินการโดยอุปกรณ์เปรียบเทียบ (ตัวเปรียบเทียบ)

การวัดการแปลง – การทำงานของการแปลงสัญญาณอินพุตเป็นเอาต์พุต ดำเนินการโดยทรานสดิวเซอร์การวัด

มาตราส่วน - การสร้างสัญญาณเอาต์พุตที่เป็นเนื้อเดียวกันกับอินพุต ขนาดของพารามิเตอร์ข้อมูลที่เป็นสัดส่วนกับ K คูณขนาดของพารามิเตอร์ข้อมูลของสัญญาณอินพุต การแปลงสเกลถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ที่เรียกว่า ตัวแปลงมาตราส่วน

การจำแนกประเภทการวัด:

ตามจำนวนการวัด - เดี่ยว,เมื่อทำการวัดครั้งเดียวและ หลายรายการ– ชุดการวัดเดี่ยวของปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดเท่ากัน

ลักษณะความแม่นยำ - เทียบเท่า- เป็นชุดของการวัดปริมาณที่ทำโดยเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำเหมือนกันในสภาวะเดียวกันด้วยความระมัดระวังเหมือนกันและ ไม่เท่ากันเมื่อชุดของการวัดปริมาณใด ๆ ดำเนินการโดยเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำต่างกันและภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน

ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงในเวลาของค่าที่วัดได้ - คงที่,เมื่อมูลค่าของปริมาณทางกายภาพถือว่าไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาของการวัดและ พลวัต– การวัดที่มีขนาดแตกต่างกันของปริมาณทางกายภาพ

วิธีการนำเสนอผลการวัด - แน่นอนการวัดปริมาณในหน่วยของมันและ ญาติ- การวัดการเปลี่ยนแปลงในปริมาณที่เกี่ยวกับค่าชื่อเดียวกัน ถือเป็นค่าเริ่มต้น

วิธีการรับผลการวัด (วิธีการประมวลผลข้อมูลการทดลอง) - ทางตรงและทางอ้อมซึ่งแบ่งออกเป็นแบบสะสมหรือแบบร่วม

การวัดโดยตรง - การวัดซึ่งหาค่าที่ต้องการของปริมาณโดยตรงจากข้อมูลการทดลองอันเป็นผลมาจากการวัด ตัวอย่างของการวัดโดยตรงคือการวัดแรงดันแหล่งจ่ายด้วยโวลต์มิเตอร์

การวัดทางอ้อม - การวัดซึ่งหาค่าที่ต้องการของปริมาณบนพื้นฐานของความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างปริมาณนี้กับปริมาณที่อยู่ภายใต้การวัดโดยตรง ด้วยการวัดทางอ้อม ค่าของปริมาณที่วัดได้นั้นได้มาจากการแก้สมการ x =ฉ(x1, x2, x3,...., Xน)ที่ไหน x1, x2, x3,...., Xน-ค่าของปริมาณที่ได้จากการวัดโดยตรง

ตัวอย่างการวัดทางอ้อม: หาค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R จากสมการ R=ยู/ฉันซึ่งค่าที่วัดได้ของแรงดันตกจะถูกแทนที่ ยูข้ามตัวต้านทานและกระแส I ผ่านมัน

การวัดร่วม - การวัดปริมาณที่แตกต่างกันหลายอย่างพร้อมกันเพื่อค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างกัน ในกรณีนี้ระบบของสมการจะได้รับการแก้ไข

F(х1 , х2, х3 , ...., хn, х1́ , х2́, х3́ , ...., хḿ) = 0;

F(x1, x2, x3, ...., xn, x1΄΄, x2΄΄, x3΄΄, ...., xm΄΄) = 0;

…………………………………………………

F(x1, x2, x3, ...., xn, x1(n) , x2(n), x3(n), ...., xm(n)) = 0,

โดยที่ x1 , х2 , х3 , ...., хn คือค่าที่ต้องการ x1 , x2 , x3 , ...., xḿ ; x1΄΄, x2΄΄, x3΄΄, ...., xm΄΄; x1(n) , x2(n), x3(n), .... , xm(n) - ค่าที่วัดได้

ตัวอย่างของการวัดร่วม: พิจารณาการพึ่งพาความต้านทานของตัวต้านทานต่ออุณหภูมิ Rt = R0(1 + At + Bt2); การวัดความต้านทานของตัวต้านทานที่อุณหภูมิต่างกันสามตัว ประกอบกันเป็นระบบสามสมการ ซึ่งจะพบพารามิเตอร์ R0, A และ B

การวัดสะสม - การวัดหลายปริมาณที่มีชื่อเดียวกันพร้อมกัน ซึ่งหาค่าที่ต้องการของปริมาณได้โดยการแก้ระบบสมการที่ประกอบด้วยผลการวัดโดยตรงของชุดค่าผสมต่างๆ ของปริมาณเหล่านี้

ตัวอย่างของการวัดสะสม: การวัดความต้านทานของตัวต้านทานต่อรูปสามเหลี่ยมโดยการวัดความต้านทานระหว่างจุดยอดต่างๆ ของรูปสามเหลี่ยม ตามผลลัพธ์ของการวัดสามครั้ง ความต้านทานของตัวต้านทานจะถูกกำหนด

ปฏิสัมพันธ์ของเครื่องมือวัดกับวัตถุขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพ ซึ่งรวมเป็น หลักการวัด , และชุดวิธีการใช้หลักการและเครื่องมือวัดเรียกว่า วิธีการวัด .

วิธีการวัดจำแนกตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

ตามหลักการทางกายภาพที่เป็นพื้นฐานของการวัด - ไฟฟ้า, เครื่องกล, แม่เหล็ก, ออปติคัล, ฯลฯ ;

ระดับของปฏิสัมพันธ์ระหว่างเครื่องมือและวัตถุของการวัด - สัมผัสและไม่สัมผัส

โหมดการทำงานร่วมกันระหว่างวิธีการและวัตถุของการวัด - แบบคงที่และแบบไดนามิก

ประเภทของสัญญาณการวัด - อนาล็อกและดิจิตอล

องค์กรของการเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับการวัด - วิธีการประเมินโดยตรงและการเปรียบเทียบกับการวัด

ที่ วิธีการประเมินโดยตรง (นับ)ค่าของปริมาณที่วัดได้ถูกกำหนดโดยตรงโดยอุปกรณ์อ่านของเครื่องมือวัดการแปลงโดยตรง ซึ่งมาตราส่วนนั้นเคยสอบเทียบมาก่อนโดยใช้การวัดแบบหลายค่าที่สร้างค่าที่ทราบของปริมาณที่วัดได้ ในอุปกรณ์แปลงโดยตรง ในระหว่างกระบวนการวัด ผู้ปฏิบัติงานจะเปรียบเทียบตำแหน่งของตัวชี้ของอุปกรณ์อ่านค่าและมาตราส่วนที่ใช้อ่านค่า การวัดกระแสด้วยแอมมิเตอร์เป็นตัวอย่างของการวัดโดยตรง

วิธีเปรียบเทียบการวัด - วิธีการที่เปรียบเทียบจากค่าที่วัดได้และค่าที่ทำซ้ำโดยการวัด การเปรียบเทียบสามารถทำได้โดยตรงหรือโดยอ้อมผ่านปริมาณอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับปริมาณแรกโดยเฉพาะ ลักษณะเด่นของวิธีเปรียบเทียบคือการมีส่วนร่วมโดยตรงในกระบวนการวัดของการวัดปริมาณที่ทราบ ซึ่งเป็นเนื้อเดียวกันกับปริมาณที่วัดได้

กลุ่มวิธีเปรียบเทียบด้วยการวัดประกอบด้วยวิธีการดังต่อไปนี้: ศูนย์ ค่าดิฟเฟอเรนเชียล การทดแทน และความบังเอิญ

ที่ วิธีศูนย์ การวัดความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ทราบหรือความแตกต่างระหว่างผลกระทบที่เกิดจากค่าที่วัดได้และค่าที่ทราบจะลดลงเป็นศูนย์ในระหว่างกระบวนการวัดซึ่งบันทึกโดยอุปกรณ์ที่มีความไวสูง - ตัวบ่งชี้ที่เป็นโมฆะ ด้วยความแม่นยำสูงของการวัดที่สร้างค่าที่ทราบและความไวสูงของตัวบ่งชี้ null จึงสามารถบรรลุความแม่นยำในการวัดสูงได้ ตัวอย่างของการใช้วิธี null คือการวัดความต้านทานของตัวต้านทานโดยใช้บริดจ์แบบสี่แขน ซึ่งแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานคือ

ด้วยความต้านทานที่ไม่รู้จักจะสมดุลโดยแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานของความต้านทานที่รู้จัก

ที่ วิธีดิฟเฟอเรนเชียล ความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับการวัดที่ทราบและทำซ้ำได้นั้นวัดโดยใช้เครื่องมือวัด ค่าที่ไม่รู้จักจะถูกกำหนดจากค่าที่ทราบและความแตกต่างที่วัดได้ ในกรณีนี้ การปรับสมดุลของค่าที่วัดได้กับค่าที่ทราบจะไม่ดำเนินการอย่างสมบูรณ์ และนี่คือความแตกต่างระหว่างวิธีดิฟเฟอเรนเชียลกับวิธีศูนย์ วิธีดิฟเฟอเรนเชียลยังสามารถให้ความแม่นยำในการวัดสูง หากค่าที่ทราบนั้นถูกทำซ้ำด้วยความแม่นยำสูง และความแตกต่างระหว่างค่านั้นกับค่าที่ไม่รู้จักนั้นมีขนาดเล็ก

ตัวอย่างของการวัดโดยใช้วิธีนี้คือการวัดแรงดัน DC Ux โดยใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟแบบแยก R U และโวลต์มิเตอร์ V (รูปที่ 1) แรงดันไฟฟ้าที่ไม่รู้จัก Ux = U0 + ΔUx โดยที่ U0 คือแรงดันไฟฟ้าที่ทราบ ΔUx คือความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้

ที่ วิธีการทดแทน ค่าที่วัดได้และค่าที่ทราบจะเชื่อมต่อสลับกันกับอินพุตของอุปกรณ์ และค่าของค่าที่ไม่รู้จักจะประมาณจากการอ่านค่าสองครั้งของอุปกรณ์ ข้อผิดพลาดในการวัดที่เล็กที่สุดเกิดขึ้นเมื่อเลือกค่าที่รู้จัก อุปกรณ์ให้สัญญาณเอาต์พุตเดียวกันกับค่าที่ไม่รู้จัก ด้วยวิธีนี้ คุณจะได้รับความแม่นยำในการวัดสูงด้วยความแม่นยำในการวัดค่าที่ทราบและความไวสูงของอุปกรณ์ ตัวอย่างของวิธีนี้คือการวัดที่แม่นยำของแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กโดยใช้กัลวาโนมิเตอร์ที่มีความไวสูง ซึ่งเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่ไม่รู้จักก่อนและกำหนดความเบี่ยงเบนของตัวชี้ จากนั้นจึงได้ค่าเบี่ยงเบนของตัวชี้แบบเดียวกันโดยใช้แหล่งที่ปรับได้ของ แรงดันไฟฟ้าที่รู้จัก ในกรณีนี้ แรงดันที่รู้จักจะเท่ากับค่าที่ไม่รู้จัก

ที่ วิธีจับคู่ การวัดความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้และค่าที่ทำซ้ำโดยการวัดโดยใช้ความบังเอิญของเครื่องหมายมาตราส่วนหรือสัญญาณเป็นระยะ ตัวอย่างของวิธีนี้คือการวัดความเร็วของชิ้นส่วนโดยใช้ไฟแฟลชแบบกะพริบ: การสังเกตตำแหน่งของเครื่องหมายบนส่วนที่หมุนในช่วงเวลาที่หลอดไฟกะพริบ ความเร็วของชิ้นส่วนจะพิจารณาจากความถี่แฟลชและค่าออฟเซ็ต ของเครื่องหมาย

การจำแนกประเภทของเครื่องมือวัด

เครื่องมือวัด (SI) - วิธีการทางเทคนิคที่มีไว้สำหรับการวัด ลักษณะทางมาตรวิทยาที่ทำให้เป็นมาตรฐาน การทำซ้ำ และ (หรือ) การจัดเก็บหน่วยของปริมาณทางกายภาพ ซึ่งขนาดจะถือว่าไม่เปลี่ยนแปลง (ภายในข้อผิดพลาดที่ระบุ) สำหรับช่วงเวลาที่ทราบ

ตามวัตถุประสงค์ SI จะแบ่งออกเป็นหน่วยวัด ทรานสดิวเซอร์การวัด เครื่องมือวัด การติดตั้งการวัด และระบบการวัด

วัด - เครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อทำซ้ำและ (หรือ) จัดเก็บปริมาณทางกายภาพของมิติที่ระบุตั้งแต่หนึ่งมิติขึ้นไปซึ่งค่าดังกล่าวแสดงในหน่วยที่สร้างขึ้นและเป็นที่รู้จักด้วยความแม่นยำที่จำเป็น มีมาตรการ:

- ไม่คลุมเครือ- การผลิตซ้ำปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดเท่ากัน

- polysemantic -การทำซ้ำปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดต่างกัน

- ชุดมาตรการ- ชุดการวัดขนาดต่าง ๆ ของปริมาณทางกายภาพเดียวกัน มีไว้สำหรับการใช้งานจริงทั้งแบบเดี่ยวและแบบผสมต่างๆ

- ร้านวัด –ชุดของมาตรการที่รวมโครงสร้างไว้ในอุปกรณ์เดียวซึ่งมีอุปกรณ์สำหรับการเชื่อมต่อในชุดค่าผสมต่างๆ

ตัวแปลงสัญญาณการวัด - เครื่องมือทางเทคนิคที่มีคุณสมบัติทางมาตรวิทยาเชิงบรรทัดฐาน ซึ่งใช้ในการแปลงค่าที่วัดได้เป็นค่าอื่นหรือสัญญาณการวัดที่สะดวกสำหรับการประมวลผล การแปลงนี้ต้องดำเนินการด้วยความแม่นยำที่กำหนดและให้ความสัมพันธ์การทำงานที่จำเป็นระหว่างค่าเอาต์พุตและค่าอินพุตของตัวแปลง

ทรานสดิวเซอร์การวัดสามารถจำแนกได้ตาม:

ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลง ทรานสดิวเซอร์การวัดประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ปริมาณไฟฟ้าเป็นไฟฟ้า แม่เหล็กเป็นไฟฟ้า ไม่ใช่ไฟฟ้าเป็นไฟฟ้า

วางในวงจรการวัดและฟังก์ชันแยกความแตกต่างระหว่างตัวแปลงปฐมภูมิ ระดับกลาง มาตราส่วน และการส่งสัญญาณ

เครื่องมือวัด - เครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อให้ได้ค่าของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ในช่วงที่กำหนด

เครื่องมือวัดแบ่งออกเป็น:

ตามรูปแบบการลงทะเบียนของค่าที่วัดได้ - เป็นอนาล็อกและดิจิตอล

การใช้งาน - แอมมิเตอร์, โวลต์มิเตอร์, เครื่องวัดความถี่, เฟสเมตร, ออสซิลโลสโคป ฯลฯ

วัตถุประสงค์ - เครื่องมือสำหรับวัดปริมาณทางกายภาพทางไฟฟ้าและที่ไม่ใช่ทางไฟฟ้า

การกระทำ - การบูรณาการและการสรุป;

วิธีการระบุค่าของค่าที่วัดได้ - การแสดงสัญญาณและการบันทึก

วิธีการแปลงค่าที่วัดได้ - การประเมินโดยตรง (การแปลงโดยตรง) และการเปรียบเทียบ

วิธีการใช้งานและการออกแบบ - แผง, แบบพกพา, เครื่องเขียน;

การป้องกันผลกระทบจากสภาวะภายนอก - ธรรมดา, ความชื้น-, แก๊ส-, กันฝุ่น, ปิดผนึก, กันระเบิด, ฯลฯ

การตั้งค่าการวัด – ชุดของหน่วยวัด เครื่องมือวัด ทรานสดิวเซอร์การวัด และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ทำงานร่วมกันได้ ซึ่งออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณทางกายภาพตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปและตั้งอยู่ในที่เดียว

ระบบการวัด - ชุดของหน่วยวัด เครื่องมือวัด ทรานสดิวเซอร์การวัด คอมพิวเตอร์ และวิธีการทางเทคนิคอื่น ๆ ที่รวมกันตามหน้าที่ซึ่งวางไว้ที่จุดต่าง ๆ ของวัตถุควบคุมเพื่อวัดปริมาณทางกายภาพอย่างน้อยหนึ่งรายการที่มีอยู่ในวัตถุนี้ และเพื่อสร้างสัญญาณการวัดสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ระบบการวัดแบ่งออกเป็นข้อมูล การควบคุม การจัดการ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์

การวัดและการคำนวณที่ซับซ้อน - ชุดเครื่องมือวัด คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เสริมที่ทำงานร่วมกันได้อย่างลงตัว ออกแบบมาเพื่อใช้งานการวัดเฉพาะซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบการวัด

ตามฟังก์ชันมาตรวิทยา SI แบ่งออกเป็นมาตรฐานและเครื่องมือวัดการทำงาน

หน่วยมาตรฐานของปริมาณทางกายภาพ - เครื่องมือวัด (หรือชุดเครื่องมือวัด) ที่ออกแบบมาเพื่อทำซ้ำและ (หรือ) จัดเก็บหน่วยและโอนขนาดไปยังเครื่องมือวัดที่ต่ำกว่าตามรูปแบบการตรวจสอบและได้รับการอนุมัติเป็นมาตรฐานในลักษณะที่กำหนด

เครื่องมือวัดการทำงาน - นี่คือเครื่องมือวัดที่ใช้ในการวัดผลและไม่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนหน่วยขนาดปริมาณทางกายภาพไปยังเครื่องมือวัดอื่น ๆ

ลักษณะทางมาตรวิทยาของเครื่องมือวัด

ลักษณะทางมาตรวิทยาของเครื่องมือวัด - ลักษณะของหนึ่งในคุณสมบัติของเครื่องมือวัดที่ส่งผลต่อผลลัพธ์และข้อผิดพลาดของการวัด ลักษณะทางมาตรวิทยาที่กำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิคเรียกว่า ลักษณะทางมาตรวิทยาที่ได้มาตรฐานและผู้กำหนดการทดลอง ลักษณะทางมาตรวิทยาที่แท้จริง

ฟังก์ชันการแปลง (ลักษณะการแปลงแบบคงที่) – การพึ่งพาการทำงานระหว่างพารามิเตอร์ข้อมูลของเอาต์พุตและสัญญาณอินพุตของเครื่องมือวัด

ข้อผิดพลาด SI - ลักษณะทางมาตรวิทยาที่สำคัญที่สุด ซึ่งกำหนดเป็นความแตกต่างระหว่างการบ่งชี้เครื่องมือวัดกับค่าจริง (จริง) ของปริมาณที่วัดได้

ความไวของ SI - คุณสมบัติของเครื่องมือวัดซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณเอาท์พุตของเครื่องมือนี้ต่อการเปลี่ยนแปลงในค่าที่วัดได้ที่เป็นสาเหตุ แยกแยะระหว่างความไวสัมบูรณ์และสัมพัทธ์ ความไวสัมบูรณ์ถูกกำหนดโดยสูตร

ความไวสัมพัทธ์ - ตามสูตร

,

โดยที่ ΔY คือการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณเอาต์พุต ΔX คือการเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดได้ X คือค่าที่วัดได้

ค่าการแบ่งมาตราส่วน ( ค่าคงที่เครื่องมือ ) – ความแตกต่างในมูลค่าของปริมาณที่สอดคล้องกับเครื่องหมายสองอันที่อยู่ติดกันบนมาตราส่วน SI

เกณฑ์ความไว - ค่าที่น้อยที่สุดของการเปลี่ยนแปลงในปริมาณทางกายภาพ เริ่มต้นจากค่าที่สามารถวัดได้ด้วยวิธีนี้ เกณฑ์ความไวในหน่วยของค่าอินพุต

ช่วงการวัด - ช่วงของค่าที่จำกัดข้อผิดพลาดที่อนุญาตของ SI ให้เป็นมาตรฐาน เรียกค่าของปริมาณที่จำกัดช่วงการวัดจากด้านล่างและด้านบน (ซ้ายและขวา) ตามลำดับ ล่างและบนขีด จำกัด ของการวัด ช่วงของมาตราส่วนเครื่องมือซึ่งถูกจำกัดโดยค่าเริ่มต้นและค่าสุดท้ายของมาตราส่วนเรียกว่า ช่วงบ่งชี้

การเปลี่ยนแปลงของข้อบ่งชี้ - ความผันแปรที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในสัญญาณเอาท์พุตของอุปกรณ์ภายใต้สภาวะภายนอกที่คงที่ เป็นผลมาจากแรงเสียดทานและฟันเฟืองในโหนดของอุปกรณ์ ฮิสเทรีซิสทางกลและแม่เหล็กขององค์ประกอบ ฯลฯ

รูปแบบเอาต์พุต - มันคือความแตกต่างระหว่างค่าสัญญาณเอาท์พุตที่สัมพันธ์กับค่าจริงของปริมาณอินพุตเมื่อเข้าใกล้ค่าที่เลือกของปริมาณอินพุตอย่างช้าๆ

ลักษณะไดนามิก กล่าวคือ ลักษณะของคุณสมบัติเฉื่อย (องค์ประกอบ) ของอุปกรณ์วัด ซึ่งกำหนดความขึ้นต่อกันของสัญญาณเอาต์พุต MI กับปริมาณที่แปรผันตามเวลา: พารามิเตอร์สัญญาณอินพุต ปริมาณที่มีอิทธิพลภายนอก โหลด

การจำแนกข้อผิดพลาด

ขั้นตอนการวัดประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: การยอมรับแบบจำลองวัตถุการวัด การเลือกวิธีการวัด การเลือก SI และการดำเนินการทดลองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ ส่งผลให้ผลการวัดแตกต่างจากมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้เป็นจำนวนหนึ่งเรียกว่า ข้อผิดพลาด การวัด. การวัดจะถือว่าสมบูรณ์หากกำหนดค่าที่วัดได้และระบุระดับความเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้จากค่าจริง

ตามวิธีการแสดงออก ข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัดแบ่งออกเป็นแบบสัมบูรณ์ แบบสัมพัทธ์ และแบบรีดิวซ์

ผิดพลาดแน่นอน - ข้อผิดพลาด SI แสดงเป็นหน่วยของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้:

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ - ข้อผิดพลาด SI แสดงเป็นอัตราส่วนของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของเครื่องมือวัดต่อผลลัพธ์ของการวัดหรือกับค่าจริงของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้:

สำหรับอุปกรณ์วัด γrel แสดงลักษณะข้อผิดพลาดที่จุดที่กำหนดบนมาตราส่วน ขึ้นอยู่กับค่าของปริมาณที่วัดได้ และมีค่าน้อยที่สุดที่ส่วนท้ายของมาตราส่วนของอุปกรณ์

ลดข้อผิดพลาด - ความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของเครื่องมือวัดต่อค่าที่ยอมรับตามเงื่อนไขของปริมาณ ซึ่งเป็นค่าคงที่ตลอดช่วงการวัดทั้งหมดหรือเป็นส่วนหนึ่งของช่วง:

โดยที่ Хnorm คือค่านอร์มัลไลซ์ เช่น ค่าที่ตั้งไว้บางส่วน ซึ่งสัมพันธ์กับการคำนวณข้อผิดพลาด ค่านอร์มัลไลซ์สามารถเป็นขีดจำกัดบนของการวัด SI ช่วงการวัด ความยาวมาตราส่วน ฯลฯ

เนื่องจากสาเหตุและเงื่อนไขของการเกิดข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัดจึงแบ่งออกเป็นหลักและเพิ่มเติม

ข้อผิดพลาดหลัก นี่เป็นข้อผิดพลาดของ SI ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ

ข้อผิดพลาดเพิ่มเติม - องค์ประกอบของข้อผิดพลาด MI ซึ่งเกิดขึ้นนอกเหนือจากข้อผิดพลาดหลักเนื่องจากการเบี่ยงเบนของปริมาณที่มีอิทธิพลจากค่าปกติหรือเนื่องจากการเกินช่วงปกติของค่า

ขีดจำกัดของข้อผิดพลาดพื้นฐานที่อนุญาต - ข้อผิดพลาดพื้นฐานที่ใหญ่ที่สุดที่เครื่องมือวัดสามารถรับรู้ได้ว่าเหมาะสมและได้รับการอนุมัติให้ใช้งานตามข้อกำหนด

ขีด จำกัด ของข้อผิดพลาดเพิ่มเติมที่อนุญาต - นี่เป็นข้อผิดพลาดเพิ่มเติมที่ใหญ่ที่สุดที่อนุญาตให้ใช้เครื่องมือวัดได้

ลักษณะทั่วไปของเครื่องมือวัดประเภทนี้ตามกฎซึ่งสะท้อนถึงระดับความแม่นยำซึ่งกำหนดโดยขีด จำกัด ของข้อผิดพลาดพื้นฐานและข้อผิดพลาดเพิ่มเติมที่อนุญาตรวมถึงคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อความแม่นยำเรียกว่า ระดับความแม่นยำ ศรี.

ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ - ส่วนประกอบของความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัดที่นำมาเป็นค่าคงที่หรือเปลี่ยนเป็นประจำ

ข้อผิดพลาดแบบสุ่ม - องค์ประกอบของข้อผิดพลาด SI ที่แตกต่างกันแบบสุ่ม

คิดถึง – ข้อผิดพลาดรวมที่เกี่ยวข้องกับข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงานหรือไม่คำนึงถึงอิทธิพลภายนอก

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับค่าของค่าที่วัดได้ ข้อผิดพลาด MI จะถูกแบ่งออกเป็นสารเติมแต่ง โดยไม่ขึ้นกับค่าของค่าอินพุต X และการคูณ - สัดส่วนกับ X

ข้อผิดพลาดเพิ่มเติม Δaddไม่ขึ้นอยู่กับความไวของอุปกรณ์และมีค่าคงที่สำหรับค่าทั้งหมดของปริมาณอินพุต X ภายในช่วงการวัด ตัวอย่าง: ข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ ข้อผิดพลาดที่ไม่ต่อเนื่อง (quantization) ในอุปกรณ์ดิจิทัล หากอุปกรณ์มีเพียงข้อผิดพลาดเพิ่มเติมหรือเกินส่วนประกอบอื่น ๆ อย่างมาก ขีดจำกัดของข้อผิดพลาดพื้นฐานที่อนุญาตจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานในรูปแบบของข้อผิดพลาดที่ลดลง

ข้อผิดพลาดในการคูณ ขึ้นอยู่กับความไวของอุปกรณ์และแปรผันตามสัดส่วนกับค่าปัจจุบันของตัวแปรอินพุต หากอุปกรณ์มีข้อผิดพลาดแบบทวีคูณหรือมีความสำคัญ ขีดจำกัดของข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ที่อนุญาตจะแสดงเป็นข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ ระดับความแม่นยำของ SI ดังกล่าวถูกกำหนดโดยตัวเลขเดียวที่วางอยู่ในวงกลมและเท่ากับขีดจำกัดของข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ที่อนุญาต

ข้อผิดพลาด MI แบ่งออกเป็นสแตติกและไดนามิกทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงในค่าที่วัดได้

ข้อผิดพลาดคงที่ - ข้อผิดพลาดของ SI ที่ใช้ในการวัดปริมาณทางกายภาพ นำมาเป็นค่าคงที่

ข้อผิดพลาดแบบไดนามิก - ข้อผิดพลาด MI ที่เกิดขึ้นเมื่อวัดปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลง (ในกระบวนการวัด) ซึ่งเป็นผลมาจากคุณสมบัติเฉื่อยของ MI

ข้อผิดพลาดของระบบ

ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลง ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบจะแบ่งออกเป็นค่าคงที่ (การรักษาขนาดและเครื่องหมาย) และตัวแปร (การเปลี่ยนแปลงตามกฎหมายบางประการ)

ตามสาเหตุของการเกิดขึ้น ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบแบ่งออกเป็นระเบียบวิธี เครื่องมือ และอัตนัย

ข้อผิดพลาดของระเบียบวิธีเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมบูรณ์, ความไม่สมบูรณ์ของเหตุผลทางทฤษฎีของวิธีการวัดที่นำมาใช้, การใช้สมมติฐานที่ง่ายขึ้นและสมมติฐานในการได้มาของสูตรที่ใช้เนื่องจากการเลือกปริมาณที่วัดไม่ถูกต้อง

ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อผิดพลาดของระเบียบวิธีเป็นระบบ และบางครั้งก็สุ่ม (เช่น เมื่อสัมประสิทธิ์ของสมการการทำงานของวิธีการวัดขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการวัดที่เปลี่ยนแบบสุ่ม)

ข้อผิดพลาดของเครื่องมือถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของ SI ที่ใช้ อิทธิพลที่มีต่อวัตถุของการวัด เทคโนโลยี และคุณภาพการผลิต

ข้อผิดพลาดส่วนตัวเกิดจากสถานะของผู้ปฏิบัติงานที่ทำการวัด ตำแหน่งระหว่างทำงาน ความไม่สมบูรณ์ของอวัยวะรับสัมผัส คุณสมบัติตามหลักสรีรศาสตร์ของเครื่องมือวัด ทั้งหมดนี้ส่งผลต่อความแม่นยำในการมอง

การตรวจจับสาเหตุและประเภทของการพึ่งพาฟังก์ชันทำให้สามารถชดเชยข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบได้โดยการแนะนำการแก้ไขที่เหมาะสม (ปัจจัยการแก้ไข) ลงในผลการวัด

ข้อผิดพลาดแบบสุ่ม

คำอธิบายที่สมบูรณ์ของตัวแปรสุ่มและด้วยเหตุนี้ข้อผิดพลาดคือกฎการแจกแจง ซึ่งกำหนดลักษณะของการปรากฏของผลลัพธ์ต่างๆ ของการวัดแต่ละรายการ

ในทางปฏิบัติของการวัดทางไฟฟ้า มีกฎหมายการกระจายต่างๆ ซึ่งบางส่วนจะกล่าวถึงด้านล่าง

กฎการกระจายแบบปกติ (กฎเกาส์)กฎหมายนี้เป็นหนึ่งในกฎหมายการกระจายข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุด สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในหลายกรณี ข้อผิดพลาดในการวัดเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของชุดใหญ่ของสาเหตุต่างๆ ที่แตกต่างกัน โดยไม่ขึ้นกับสาเหตุอื่นๆ จากทฤษฎีบทขีดจำกัดกลางของทฤษฎีความน่าจะเป็น ผลลัพธ์ของสาเหตุเหล่านี้จะเป็นข้อผิดพลาดที่กระจายตามกฎปกติ โดยไม่มีสาเหตุใดที่มีผลเหนือกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

การแจกแจงข้อผิดพลาดแบบปกติอธิบายโดยสูตร

โดยที่ ω(Δx) - ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาด Δx; σ[Δx] - ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของข้อผิดพลาด Δxc - องค์ประกอบที่เป็นระบบของข้อผิดพลาด

รูปแบบของกฎปกติแสดงในรูปที่ 1a สำหรับค่าสองค่าของ σ[Δx] เพราะ

แล้วกฎการกระจายขององค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาด

มีรูปแบบเดียวกัน (รูปที่ 1b) และอธิบายโดยนิพจน์

ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานขององค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาดอยู่ที่ไหน = σ [∆x]

ข้าว. รูปที่ 1. การแจกแจงแบบปกติของข้อผิดพลาดในการวัด (a) และส่วนประกอบแบบสุ่มของข้อผิดพลาดในการวัด (b)

ดังนั้นกฎการกระจายของข้อผิดพลาดΔxจึงแตกต่างจากกฎการกระจายขององค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาดโดยการเลื่อนตามแกน abscissa โดยค่าขององค์ประกอบที่เป็นระบบของข้อผิดพลาดΔхс

เป็นที่ทราบกันดีจากทฤษฎีความน่าจะเป็นว่าพื้นที่ใต้เส้นโค้งความหนาแน่นของความน่าจะเป็นนั้นแสดงถึงความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาด จากรูปที่ 1 b จะเห็นว่าความน่าจะเป็น Rลักษณะที่ปรากฏของข้อผิดพลาดในช่วง ± ที่มากกว่า at (พื้นที่ที่แสดงลักษณะความน่าจะเป็นเหล่านี้จะถูกแรเงา) พื้นที่ทั้งหมดภายใต้เส้นโค้งการกระจายจะเป็น 1 เสมอ นั่นคือ ความน่าจะเป็นทั้งหมด

เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้สามารถโต้แย้งได้ว่าข้อผิดพลาดที่มีค่าสัมบูรณ์เกินปรากฏขึ้นด้วยความน่าจะเป็นเท่ากับ 1 - อาร์ซึ่งสำหรับ น้อยกว่า สำหรับ . ดังนั้น ยิ่งเกิดข้อผิดพลาดน้อย ยิ่งเกิดข้อผิดพลาดมากเท่าใด การวัดก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานจึงสามารถใช้เพื่อกำหนดลักษณะความถูกต้องของการวัดได้:

กฎหมายว่าด้วยการจำหน่ายเครื่องแบบหากข้อผิดพลาดในการวัดที่มีความน่าจะเป็นเท่ากันสามารถรับค่าใดๆ ที่ไม่เกินขอบเขต ข้อผิดพลาดดังกล่าวจะอธิบายโดยกฎการแจกแจงแบบสม่ำเสมอ ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาด ω(Δx) จะคงที่ภายในขอบเขตเหล่านี้ และเท่ากับศูนย์นอกขอบเขตเหล่านี้ กฎหมายการกระจายแบบสม่ำเสมอแสดงในรูปที่ 2. วิเคราะห์ได้ดังนี้

สำหรับ –Δx1 ≤ Δx ≤ + Δx1;

รูปที่ 2 กฎหมายการจำหน่ายเครื่องแบบ

ด้วยกฎหมายว่าด้วยการจำหน่าย ข้อผิดพลาดจากแรงเสียดทานในการสนับสนุนของอุปกรณ์ไฟฟ้า เศษที่เหลือของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ และข้อผิดพลาดที่ไม่ต่อเนื่องในอุปกรณ์ดิจิทัลเป็นข้อตกลงที่ดี

กฎหมายการกระจายรูปสี่เหลี่ยมคางหมูการกระจายนี้แสดงเป็นภาพกราฟิกในรูปที่ 3 ก.ข้อผิดพลาดมีกฎการกระจายดังกล่าว หากเกิดขึ้นจากส่วนประกอบอิสระสองส่วน ซึ่งแต่ละส่วนมีกฎการกระจายแบบสม่ำเสมอ แต่ความกว้างของช่วงของกฎสม่ำเสมอนั้นแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อทรานสดิวเซอร์การวัดสองตัวเชื่อมต่อกันเป็นชุด ซึ่งหนึ่งในนั้นมีข้อผิดพลาดที่กระจายอย่างสม่ำเสมอในช่วง ±Δx1 และอีกตัวกระจายอย่างสม่ำเสมอในช่วง ± Δx2 ข้อผิดพลาดในการแปลงทั้งหมดจะถูกอธิบายโดยกฎการแจกแจงรูปสี่เหลี่ยมคางหมู

กฎการกระจายรูปสามเหลี่ยม (กฎของซิมป์สัน)การกระจายนี้ (ดูรูปที่ 3 ข)เป็นกรณีพิเศษของสี่เหลี่ยมคางหมูเมื่อส่วนประกอบมีกฎการกระจายแบบเดียวกัน

กฎหมายว่าด้วยการกระจายแบบไบโมดอลในทางปฏิบัติของการวัด มีกฎการแจกแจงแบบสองโมดอล กล่าวคือ กฎการแจกจ่ายที่มีความหนาแน่นของความน่าจะเป็นสูงสุดสองค่า ในกฎหมายการกระจายแบบไบโมดอลซึ่งอาจอยู่ในอุปกรณ์ที่มีข้อผิดพลาดจากฟันเฟืองของกลไกจลนศาสตร์หรือจากฮิสเทรีซิสเมื่อส่วนต่าง ๆ ของอุปกรณ์กลับกลายเป็นแม่เหล็ก

รูปที่ 3 สี่เหลี่ยมคางหมู (ก)และรูปสามเหลี่ยม (b) กฎหมายว่าด้วยการกระจายสินค้า

แนวทางความน่าจะเป็นในการอธิบายข้อผิดพลาด ประมาณการจุดของกฎหมายการจัดจำหน่าย

เมื่อการสังเกตค่าคงที่เดียวกันซ้ำๆ เกิดขึ้นด้วยความระมัดระวังและภายใต้สภาวะเดียวกัน เราจะได้ผลลัพธ์ แตกต่างกันซึ่งบ่งชี้ว่ามีข้อผิดพลาดแบบสุ่มในพวกเขา ข้อผิดพลาดแต่ละอย่างเกิดขึ้นจากอิทธิพลของสิ่งรบกวนแบบสุ่มหลายๆ อย่างที่เกิดขึ้นพร้อมๆ กันกับผลการสังเกตและตัวมันเองเป็นตัวแปรสุ่ม ในกรณีนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะทำนายผลลัพธ์ของการสังเกตแต่ละรายการและแก้ไขโดยแนะนำการแก้ไข สามารถยืนยันได้ในระดับที่แน่นอนเท่านั้นว่ามูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดอยู่ภายในการกระจายผลการสังเกตจาก n>.m ถึง Xn อาที่ไหน xtที่<а - соответственно, нижняя и верхняя границы разброса. Однако остается неясным, какова вероятность появления того или ^иного значения погрешности, какое из множества лежащих в этой области значений величины принять за результат измерения и какими показателями охарактеризовать случайную погрешность результата. Для ответа на эти вопросы требуется принципиально иной, чем при анализе систематических погрешностей, подход. Подход этот основывается на рассмотрении результатов наблюдений, результатов измерений и случайных погрешностей как случайных величин. Методы теории вероятностен и математической статистики позволяют установить вероятностные (статистические) закономерности появления случайных погрешностей и на основании этих закономерностей дать количественные оценки результата измерения и его случайной погрешности

ในทางปฏิบัติ ผลการวัดและข้อผิดพลาดแบบสุ่มทั้งหมดเป็นปริมาณที่ไม่ต่อเนื่อง กล่าวคือ ปริมาณ xi ค่าที่เป็นไปได้แยกจากกันและสามารถนับได้ เมื่อใช้ตัวแปรสุ่มแบบไม่ต่อเนื่อง ปัญหาเกิดจากการหาค่าประมาณจุดสำหรับพารามิเตอร์ของฟังก์ชันการกระจายตาม ตัวอย่าง -ชุดของค่า xi ที่ถ่ายโดยตัวแปรสุ่ม x ในการทดลองอิสระ n ครั้ง ตัวอย่างที่ใช้ต้องเป็น ตัวแทน(ตัวแทน) กล่าวคือควรแสดงสัดส่วนประชากรทั่วไปค่อนข้างดี

ค่าประมาณพารามิเตอร์เรียกว่า จุด,ถ้ามันแสดงเป็นตัวเลขเดียว ปัญหาการหาค่าประมาณจุดเป็นกรณีพิเศษของปัญหาทางสถิติในการหาค่าประมาณสำหรับพารามิเตอร์ของฟังก์ชันการกระจายของตัวแปรสุ่มตามตัวอย่าง การประมาณค่าจุดเป็นตัวแปรสุ่มต่างจากพารามิเตอร์เอง และค่าของพวกมันขึ้นอยู่กับปริมาณข้อมูลการทดลองและกฎหมาย

การแจกแจง - จากกฎการกระจายตัวของตัวแปรสุ่มเอง

การประมาณการแบบจุดสามารถมีความสม่ำเสมอ ไม่ลำเอียง และมีประสิทธิภาพ ร่ำรวยเรียกว่าค่าประมาณ ซึ่งเมื่อเพิ่มขนาดกลุ่มตัวอย่าง มีแนวโน้มว่าจะเป็นค่าจริงของลักษณะเฉพาะที่เป็นตัวเลข ไม่ลำเอียงเรียกว่าการประมาณการ การคาดหมายทางคณิตศาสตร์ซึ่งเท่ากับคุณลักษณะเชิงตัวเลขโดยประมาณ ที่สุด มีประสิทธิภาพพิจารณาว่า "การประมาณการที่ไม่เอนเอียงที่เป็นไปได้หลายอย่าง ซึ่งมีความแปรปรวนน้อยที่สุด ความต้องการความไม่เอนเอียงนั้นไม่สมเหตุสมผลในทางปฏิบัติเสมอไป เนื่องจากการประมาณที่มีอคติเล็กน้อยและความแปรปรวนเล็กน้อยอาจดีกว่าการประมาณที่ไม่เอนเอียงและมีความแปรปรวนมาก ในทางปฏิบัติ อาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการทั้งสามนี้พร้อมกันได้เสมอไป แต่การเลือกการประเมินควรนำหน้าด้วยการวิเคราะห์ที่สำคัญจากมุมมองทั้งหมดที่ระบุไว้

วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการหาตัวประมาณคือวิธีความน่าจะเป็นสูงสุด ซึ่งนำไปสู่ตัวประมาณที่ไม่เอนเอียงและมีประสิทธิภาพโดยมีการแจกแจงแบบปกติโดยประมาณ วิธีอื่นๆ ได้แก่ วิธีการของโมเมนต์และกำลังสองน้อยที่สุด

ค่าประมาณจุดของ MO ของผลการวัดคือ เลขคณิตปริมาณที่วัดได้

สำหรับกฎหมายการกระจายใดๆ จะเป็นตัวประมาณค่าที่สอดคล้องกันและเป็นกลาง ตลอดจนตัวประมาณที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในแง่ของเกณฑ์กำลังสองน้อยที่สุด

ค่าประมาณค่าความแปรปรวนที่กำหนดโดยสูตร

มีความเป็นกลางและสม่ำเสมอ

RMS ของตัวแปรสุ่ม x ถูกกำหนดให้เป็นสแควร์รูทของความแปรปรวน ดังนั้น สามารถหาค่าประมาณได้โดยการหารากของการประมาณค่าความแปรปรวน อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้เป็นขั้นตอนที่ไม่เป็นเชิงเส้น ทำให้เกิดอคติในการประมาณการที่ได้รับ ในการแก้ไขค่าประมาณ RMS จะมีการแนะนำปัจจัยการแก้ไข k(n) ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนการสังเกต n เปลี่ยนจาก

k(3) = 1.13 ถึง k(∞) ≈ 1.03. การประมาณค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ค่าประมาณที่ได้รับของ MO และ SD เป็นตัวแปรสุ่ม สิ่งนี้แสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าเมื่อทำซ้ำชุดของการสังเกต n ครั้ง ค่าประมาณที่แตกต่างกันและจะได้รับในแต่ละครั้ง เป็นการสมควรที่จะประมาณการกระจายของค่าประมาณเหล่านี้โดยใช้ RMS Sx Sσ

ค่าประมาณ RMS ของค่าเฉลี่ยเลขคณิต

ค่าประมาณ RMS ของค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ตามมาว่าข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ในการกำหนดค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสามารถเป็น

ได้รับการจัดอันดับเป็น

.

ขึ้นอยู่กับความโด่งและจำนวนการสังเกตในตัวอย่างเท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเช่นความแม่นยำในการวัด เนื่องจากการวัดจำนวนมากทำได้ค่อนข้างน้อย ข้อผิดพลาดในการกำหนด σ จึงอาจมีนัยสำคัญทีเดียว ไม่ว่าในกรณีใด มันจะมากกว่าข้อผิดพลาดอันเนื่องมาจากความเอนเอียงของการประมาณการเนื่องจากการสกัดรากที่สองและกำจัดโดยปัจจัยการแก้ไข k(n) ในแง่นี้ ในทางปฏิบัติ อคติในการประมาณค่า RMS ของการสังเกตแต่ละรายการจะถูกละเลยและถูกกำหนดโดยสูตร

เช่นพิจารณา k(n)=1

บางครั้งการใช้สูตรต่อไปนี้จะสะดวกกว่าในการคำนวณค่าประมาณ RMS ของการสังเกตแต่ละรายการและผลการวัด:

ค่าประมาณแบบจุดของพารามิเตอร์การกระจายอื่นๆ มักใช้น้อยกว่ามาก ค่าประมาณของสัมประสิทธิ์ของความไม่สมมาตรและความโด่งพบโดยสูตร

คำจำกัดความของการกระจายตัวของการประมาณค่าสัมประสิทธิ์ความไม่สมดุลและความโด่งนั้นอธิบายโดยสูตรต่างๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของการแจกแจง มีการทบทวนสั้น ๆ เกี่ยวกับสูตรเหล่านี้ในวรรณคดี

แนวทางความน่าจะเป็นในการอธิบายข้อผิดพลาดแบบสุ่ม

ศูนย์และช่วงเวลาของการกระจาย

จากผลการวัด ค่าของปริมาณที่วัดได้จะได้มาในรูปของตัวเลขในหน่วยขนาดที่ยอมรับ ข้อผิดพลาดในการวัดยังแสดงเป็นตัวเลขได้อย่างสะดวก อย่างไรก็ตาม ข้อผิดพลาดในการวัดเป็นตัวแปรสุ่ม ซึ่งเป็นคำอธิบายที่ละเอียดถี่ถ้วนซึ่งสามารถเป็นได้เฉพาะกฎการกระจายเท่านั้น เป็นที่ทราบกันดีจากทฤษฎีความน่าจะเป็นว่ากฎการแจกแจงสามารถกำหนดลักษณะเฉพาะด้วยลักษณะเชิงตัวเลข (ตัวเลขที่ไม่ใช่ตัวเลขสุ่ม) ซึ่งใช้ในการหาจำนวนข้อผิดพลาด

ลักษณะเชิงตัวเลขหลักของกฎการกระจายคือความคาดหวังทางคณิตศาสตร์และการกระจายซึ่งกำหนดโดยนิพจน์:

ที่ไหน เอ็ม- สัญลักษณ์คาดหวังทางคณิตศาสตร์ ด-สัญลักษณ์ความแปรปรวน

การคาดหมายทางคณิตศาสตร์ของข้อผิดพลาดการวัดเป็นค่าที่ไม่ใช่ค่าสุ่ม ซึ่งสัมพันธ์กับค่าอื่นๆ ของข้อผิดพลาดในการวัดซ้ำๆ การคาดหมายทางคณิตศาสตร์กำหนดลักษณะองค์ประกอบที่เป็นระบบของข้อผิดพลาดในการวัด นั่นคือ M [Δх]=ΔxC เป็นลักษณะตัวเลขของข้อผิดพลาด

M [Δx] ระบุอคติของผลการวัดที่สัมพันธ์กับค่าที่แท้จริงของค่าที่วัดได้

การกระจายข้อผิดพลาด D [Δх] กำหนดลักษณะระดับของการกระจาย (กระจาย) ของค่าความผิดพลาดแต่ละค่าที่สัมพันธ์กับความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ เนื่องจากการกระเจิงเกิดขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาด ดังนั้น .

ยิ่งการกระจายมีขนาดเล็กลง การแพร่กระจายก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น การวัดก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้น ดังนั้นการกระจายตัวจึงเป็นลักษณะเฉพาะของความแม่นยำในการวัด อย่างไรก็ตาม ความแปรปรวนแสดงเป็นหน่วยความคลาดเคลื่อนกำลังสอง ดังนั้น ในฐานะที่เป็นคุณสมบัติเชิงตัวเลขของความแม่นยำในการวัด เราใช้ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานที่มีเครื่องหมายบวกและแสดงเป็นหน่วยของข้อผิดพลาด

โดยปกติ เมื่อทำการวัด พวกเขาพยายามเพื่อให้ได้ผลการวัดที่มีข้อผิดพลาดไม่เกินค่าที่อนุญาต การรู้เฉพาะค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานจะไม่อนุญาตให้ค้นหาข้อผิดพลาดสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการวัด ซึ่งบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่จำกัดของลักษณะข้อผิดพลาดเชิงตัวเลข เช่น σ[Δx] . นอกจากนี้ ภายใต้เงื่อนไขการวัดที่แตกต่างกัน เมื่อกฎการกระจายข้อผิดพลาดอาจแตกต่างกัน ข้อผิดพลาด กับความแปรปรวนที่น้อยกว่าสามารถรับค่าที่มากกว่าได้

ค่าความผิดพลาดสูงสุดไม่ได้ขึ้นอยู่กับ σ[Δx] เท่านั้น , แต่ยังอยู่ในรูปของกฎหมายว่าด้วยการจำหน่าย เมื่อการแจกแจงข้อผิดพลาดนั้นไม่จำกัดในทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่น ตามกฎการแจกแจงแบบปกติ ข้อผิดพลาดอาจมีค่าเท่าใดก็ได้ ในกรณีนี้ เราสามารถพูดถึงช่วงเวลาที่เกินซึ่งข้อผิดพลาดจะไม่เกินกว่าด้วยความน่าจะเป็น ช่วงเวลานี้เรียกว่า ช่วงความเชื่อมั่นลักษณะความน่าจะเป็น - ความน่าจะเป็นของความมั่นใจและขอบเขตของช่วงเวลานี้คือค่าความเชื่อมั่นของข้อผิดพลาด

ในทางปฏิบัติการวัดจะใช้ค่าความน่าจะเป็นของความเชื่อมั่นที่หลากหลายเช่น 0.90; 0.95; 0.98; 0.99; 0.9973 และ 0.999 ช่วงความเชื่อมั่นและระดับความเชื่อมั่นจะถูกเลือกตามเงื่อนไขการวัดที่เฉพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่น ด้วยการแจกแจงแบบปกติของข้อผิดพลาดแบบสุ่มโดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน มักใช้ช่วงความเชื่อมั่นจาก ถึง ซึ่งความน่าจะเป็นของความเชื่อมั่นจะเท่ากับ

0.9973. ความน่าจะเป็นของความเชื่อมั่นดังกล่าวหมายความว่า โดยเฉลี่ย จากข้อผิดพลาดแบบสุ่ม 370 รายการ จะมีข้อผิดพลาดเพียงค่าเดียวในค่าสัมบูรณ์เท่านั้น

มากกว่า เนื่องจากในทางปฏิบัติจำนวนการวัดแต่ละครั้งแทบจะไม่เกินหลายสิบครั้งจึงทำให้เกิดข้อผิดพลาดแบบสุ่มมากกว่า

เหตุการณ์ที่ไม่น่าจะเกิดขึ้น การมีอยู่ของสองข้อผิดพลาดดังกล่าวแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ซึ่งช่วยให้เราสามารถยืนยันด้วยเหตุผลที่เพียงพอว่าข้อผิดพลาดในการวัดแบบสุ่มที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่กระจายตามกฎปกติจะไม่เกินค่าสัมบูรณ์ (กฎ "three sigma")

ตาม GOST ช่วงความเชื่อมั่นเป็นหนึ่งในลักษณะสำคัญของความแม่นยำในการวัด มาตรฐานนี้กำหนดรูปแบบการนำเสนอผลการวัดอย่างใดอย่างหนึ่งในรูปแบบต่อไปนี้: x; Δx จาก Δxn ถึง Δxin1; R , ที่ไหน x - ผลการวัดเป็นหน่วยของค่าที่วัดได้ Δx, Δxн, Δxв - ข้อผิดพลาดในการวัดตามลำดับโดยมีขีด จำกัด ล่างและบนในหน่วยเดียวกัน อาร์ -ความน่าจะเป็นที่ข้อผิดพลาดในการวัดอยู่ภายในขอบเขตเหล่านี้

GOST ยังอนุญาตให้นำเสนอรูปแบบอื่น ๆ ของผลการวัด ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบข้างต้นโดยระบุลักษณะของส่วนประกอบที่เป็นระบบและสุ่มของข้อผิดพลาดในการวัดแยกจากกัน ในเวลาเดียวกันสำหรับข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบจะระบุลักษณะความน่าจะเป็นของมัน มีการระบุไว้ก่อนหน้านี้แล้วว่าบางครั้งข้อผิดพลาดที่เป็นระบบต้องถูกประเมินจากมุมมองที่น่าจะเป็น ในกรณีนี้ ลักษณะสำคัญของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบคือ М [Δхс], σ [Δхс] และช่วงความเชื่อมั่น แนะนำให้แยกองค์ประกอบที่เป็นระบบและสุ่มของข้อผิดพลาด หากจะใช้ผลการวัดในการประมวลผลข้อมูลเพิ่มเติม เช่น เมื่อกำหนดผลลัพธ์ของการวัดทางอ้อมและการประเมินความถูกต้อง เมื่อรวมข้อผิดพลาด ฯลฯ

รูปแบบการนำเสนอของผลการวัดใด ๆ ที่ GOST จัดเตรียมไว้ให้ต้องมีข้อมูลที่จำเป็น บนพื้นฐานของช่วงความเชื่อมั่นสำหรับข้อผิดพลาดของผลการวัดสามารถกำหนดได้ ในกรณีทั่วไป สามารถสร้างช่วงความเชื่อมั่นได้ หากทราบรูปแบบของกฎหมายการกระจายข้อผิดพลาดและลักษณะเชิงตัวเลขหลักของกฎหมายนี้

________________________

ต้องระบุ 1 Δxн และ Δxв ด้วยเครื่องหมาย ในกรณีทั่วไป |Δxн| อาจไม่เท่ากับ |Δxв| หากระยะขอบของข้อผิดพลาดมีความสมมาตร กล่าวคือ |Δxн| = |Δxv| = Δx จากนั้นผลการวัดสามารถเขียนได้ดังนี้: x ±Δx; ป.

อุปกรณ์ไฟฟ้า

อุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยวงจรการวัด กลไกการวัด และอุปกรณ์การอ่าน

อุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริก

อุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริกประกอบด้วยกลไกการวัดแบบแมกนีโตอิเล็กทริกพร้อมอุปกรณ์อ่านค่าและวงจรการวัด อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เพื่อวัดกระแสตรงและแรงดันไฟ ความต้านทาน ปริมาณไฟฟ้า (กัลวาโนมิเตอร์แบบขีปนาวุธและคูลอมบ์มิเตอร์) ตลอดจนวัดหรือระบุกระแสและแรงดันขนาดเล็ก (กัลวาโนมิเตอร์) นอกจากนี้ อุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริกยังใช้ในการบันทึกปริมาณไฟฟ้า

แรงบิดในกลไกการวัดของอุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริกเกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรและสนามแม่เหล็กของขดลวดกับกระแส ใช้กลไกแมกนีโตอิเล็กทริกที่มีขดลวดเคลื่อนที่และแม่เหล็กเคลื่อนที่ (พบมากกับขดลวดเคลื่อนที่)

ข้อดี: ความไวสูง, การใช้พลังงานในตัวเองต่ำ, ลักษณะการแปลงสถิตเชิงเส้นและมีเสถียรภาพเล็กน้อย α=f(I), ไม่มีอิทธิพลของสนามไฟฟ้าและอิทธิพลเพียงเล็กน้อยของสนามแม่เหล็ก (เนื่องจากสนามค่อนข้างแรงในช่องว่างอากาศ (0.2 - 1.2Tl)) .

ข้อเสีย: กระแสไฟเกินกำลังต่ำ ความซับซ้อนสัมพัทธ์ และต้นทุนสูง ตอบสนองต่อกระแสตรงเท่านั้น

อุปกรณ์ไฟฟ้าไดนามิก (เฟอโรไดนามิก)

อุปกรณ์อิเล็กโทรไดนามิก (เฟอโรไดนามิก) ประกอบด้วยกลไกการวัดอิเล็กโทรไดนามิก (เฟอโรไดนามิก) พร้อมอุปกรณ์อ่านค่าและวงจรการวัด อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เพื่อวัดกระแสตรงและกระแสสลับและแรงดันไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ มุมเฟสระหว่างกระแสสลับและแรงดันไฟ เครื่องมือไฟฟ้าไดนามิกเป็นเครื่องมือไฟฟ้าเครื่องกลที่แม่นยำที่สุดสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

แรงบิดในกลไกการวัดอิเล็กโทรไดนามิกและเฟอโรไดนามิกเกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของสนามแม่เหล็กของขดลวดคงที่และขดลวดเคลื่อนที่กับกระแส

ข้อดี: ทำงานได้ทั้งบนกระแสตรงและกระแสสลับ (สูงถึง 10 kHz) ด้วยความแม่นยำสูงและความเสถียรสูงของคุณสมบัติ

ข้อเสีย: กลไกการวัดทางไฟฟ้าไดนามิกมีความไวต่ำเมื่อเทียบกับกลไกแม่เหล็ก ดังนั้นจึงมีการใช้พลังงานสูง กลไกการวัดแบบอิเล็กโทรไดนามิกมีความจุกระแสไฟเกินที่ต่ำ ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง

กลไกการวัดเฟอร์โรไดนามิกแตกต่างจากกลไกอิเล็กโทรไดนามิกตรงที่คอยล์คงที่มีวงจรแม่เหล็กที่ทำจากวัสดุแผ่นแม่เหล็กอ่อน ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มฟลักซ์แม่เหล็กและแรงบิดได้อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การใช้แกนเฟอร์โรแมกเนติกทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่เกิดจากอิทธิพลของมัน ในเวลาเดียวกัน กลไกการวัดแบบเฟอร์โรไดนามิกได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กภายนอกเพียงเล็กน้อย

อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยกลไกการวัดแม่เหล็กไฟฟ้าพร้อมอุปกรณ์อ่านค่าและวงจรวัด ใช้เพื่อวัดกระแสสลับและกระแสตรงและแรงดันไฟฟ้า เพื่อวัดความถี่และการเลื่อนเฟสระหว่างกระแสสลับและแรงดันไฟ เนื่องจากราคาค่อนข้างต่ำและประสิทธิภาพที่น่าพึงพอใจ อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าจึงเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของกลุ่มเครื่องมือแผงหน้าปัดทั้งหมด

แรงบิดในกลไกเหล่านี้เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของแกนเฟอร์โรแมกเนติกอย่างน้อยหนึ่งแกนของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่และสนามแม่เหล็กของขดลวด ผ่านขดลวดที่กระแสไหลผ่าน

ข้อดี: ความเรียบง่ายของการออกแบบและต้นทุนต่ำ ความน่าเชื่อถือสูงในการทำงาน ความสามารถในการทนต่อการโอเวอร์โหลดขนาดใหญ่ ความสามารถในการทำงานในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ (สูงสุดประมาณ 10 kHz)

ข้อเสีย: ความแม่นยำต่ำและความไวต่ำ มีอิทธิพลอย่างมากต่อการทำงานของสนามแม่เหล็กภายนอก

อุปกรณ์ไฟฟ้าสถิต

พื้นฐานของอุปกรณ์ไฟฟ้าสถิตคือกลไกการวัดไฟฟ้าสถิตพร้อมอุปกรณ์อ่านค่า ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

แรงบิดในกลไกไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของตัวนำไฟฟ้าที่มีประจุสองระบบ ซึ่งระบบหนึ่งเคลื่อนที่ได้

อุปกรณ์เหนี่ยวนำ

อุปกรณ์เหนี่ยวนำประกอบด้วยกลไกการวัดแบบอุปนัยพร้อมอุปกรณ์อ่านค่าและวงจรวัด

หลักการทำงานของกลไกการวัดแบบอุปนัยขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันของฟลักซ์แม่เหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้าและกระแสไหลวนที่เกิดจากฟลักซ์แม่เหล็กในส่วนที่เคลื่อนที่ซึ่งทำขึ้นในรูปของดิสก์อลูมิเนียม ปัจจุบันใช้มิเตอร์วัดพลังงานไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจากอุปกรณ์เหนี่ยวนำ

ส่วนเบี่ยงเบนของผลการวัดจากมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้เรียกว่า ข้อผิดพลาดในการวัดข้อผิดพลาดในการวัด Δx = x - xi โดยที่ x คือค่าที่วัดได้ xi คือค่าที่แท้จริง

เนื่องจากไม่ทราบค่าจริง ในทางปฏิบัติ ข้อผิดพลาดในการวัดจึงถูกประเมินตามคุณสมบัติของเครื่องมือวัด เงื่อนไขของการทดลอง และการวิเคราะห์ผลลัพธ์ ผลลัพธ์ที่ได้แตกต่างจากค่าจริง ดังนั้น ผลการวัดจึงมีค่าก็ต่อเมื่อให้ค่าประมาณความผิดพลาดในค่าที่ได้รับของปริมาณที่วัดได้ นอกจากนี้ส่วนใหญ่มักจะไม่ได้ระบุข้อผิดพลาดเฉพาะของผลลัพธ์ แต่ ระดับความไม่น่าเชื่อถือ- ขอบเขตของโซนที่มีข้อผิดพลาดอยู่

แนวคิดนี้มักใช้ "ความแม่นยำในการวัด", -แนวคิดที่สะท้อนถึงความใกล้เคียงของผลการวัดกับมูลค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้ ความแม่นยำในการวัดสูงสอดคล้องกับข้อผิดพลาดในการวัดต่ำ

ที่สามารถเลือกค่าใดค่าหนึ่งเป็นค่าหลักได้ แต่ในทางปฏิบัติจะเลือกค่าที่สามารถทำซ้ำและวัดได้อย่างแม่นยำสูงสุด ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ปริมาณหลักคือความยาว มวล เวลา และความแรงของกระแสไฟฟ้า

การพึ่งพาอาศัยกันของปริมาณที่ได้รับในแต่ละปริมาณหลักจะแสดงตามมิติข้อมูล มิติของปริมาณเป็นผลคูณของการกำหนดปริมาณพื้นฐานที่ยกกำลังที่เหมาะสมและเป็นคุณลักษณะเชิงคุณภาพ ขนาดของปริมาณถูกกำหนดบนพื้นฐานของสมการฟิสิกส์ที่สอดคล้องกัน

ปริมาณทางกายภาพคือ มิติถ้ามิติของมันรวมปริมาณพื้นฐานอย่างน้อยหนึ่งอย่างยกกำลังไม่เท่ากับศูนย์ ปริมาณทางกายภาพส่วนใหญ่เป็นมิติ อย่างไรก็ตาม มี ไร้มิติ(สัมพัทธ์) ปริมาณซึ่งเป็นอัตราส่วนของทางกายภาพที่กำหนด ปริมาณให้เป็นชื่อเดียวกัน ใช้เป็นชื่อย่อ (อ้างอิง) ปริมาณที่ไม่มีมิติ เช่น อัตราส่วนการแปลง การลดทอน เป็นต้น

ปริมาณทางกายภาพ ขึ้นอยู่กับชุดของขนาดที่สามารถมีได้เมื่อเปลี่ยนแปลงในช่วงที่จำกัด แบ่งออกเป็นขนาดต่อเนื่อง (แอนะล็อก) และปริมาณ (ไม่ต่อเนื่อง) ในขนาด (ระดับ)

ค่าอนาล็อกสามารถมีได้ไม่จำกัดขนาดภายในช่วงที่กำหนด นี่คือปริมาณทางกายภาพที่ท่วมท้น (แรงดัน ความแรงของกระแส อุณหภูมิ ความยาว ฯลฯ) ปริมาณ ขนาดมีเพียงชุดขนาดที่นับได้ในช่วงที่กำหนด ตัวอย่างของปริมาณดังกล่าวอาจเป็นประจุไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งกำหนดขนาดโดยจำนวนของประจุอิเล็กตรอนที่รวมอยู่ในนั้น ขนาดของปริมาณเชิงปริมาณสามารถสอดคล้องกับบางระดับเท่านั้น - ระดับการหาปริมาณความแตกต่างระหว่างระดับการหาปริมาณที่อยู่ติดกันสองระดับเรียกว่า ระยะควอนตัม (ควอนตัม)

ค่าของปริมาณแอนะล็อกถูกกำหนดโดยการวัดโดยมีข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ปริมาณเชิงปริมาณสามารถกำหนดได้โดยการนับจำนวนควอนตัมหากค่าคงที่

ปริมาณทางกายภาพสามารถเป็นค่าคงที่หรือผันแปรได้ในเวลา เมื่อวัดปริมาณคงที่ตามเวลา ก็เพียงพอที่จะกำหนดค่าทันทีอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวแปรในเวลาอาจมีลักษณะกึ่งกำหนดหรือสุ่มของการเปลี่ยนแปลง

กึ่งกำหนด ปริมาณทางกายภาพ -ปริมาณที่ทราบประเภทของการพึ่งพาเวลา แต่ไม่ทราบพารามิเตอร์ที่วัดได้ของการพึ่งพาอาศัยกันนี้ ปริมาณทางกายภาพสุ่ม -ปริมาณที่ขนาดเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มเมื่อเวลาผ่านไป ในกรณีพิเศษของปริมาณที่แปรผันตามเวลา เราสามารถแยกปริมาณที่ไม่ต่อเนื่องตามเวลา กล่าวคือ ปริมาณที่มีขนาดไม่เป็นศูนย์เฉพาะในบางจุดของเวลาเท่านั้น

ปริมาณทางกายภาพแบ่งออกเป็นแบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟ ค่าที่ใช้งาน(เช่น แรงทางกล EMF ของแหล่งกระแสไฟฟ้า) สามารถสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานเสริม (ดูด้านล่าง) ปริมาณแบบพาสซีฟ(เช่น มวล ความต้านทานไฟฟ้า ความเหนี่ยวนำ) ไม่สามารถสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดได้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะต้องเปิดใช้งานโดยใช้แหล่งพลังงานเสริม เช่น เมื่อวัดความต้านทานของตัวต้านทาน กระแสจะต้องไหลผ่านตัวต้านทาน ขึ้นอยู่กับวัตถุของการศึกษา พูดถึงปริมาณไฟฟ้า แม่เหล็ก หรือไม่ใช่ไฟฟ้า

ปริมาณทางกายภาพซึ่งตามคำจำกัดความได้รับการกำหนดค่าตัวเลขเท่ากับหนึ่งเรียกว่า หน่วยของปริมาณทางกายภาพ. ขนาดของหน่วยของปริมาณทางกายภาพสามารถเป็นขนาดใดก็ได้ อย่างไรก็ตาม การวัดจะต้องทำในหน่วยที่ยอมรับโดยทั่วไป ชุมชนของหน่วยงานในระดับสากลจัดตั้งขึ้นโดยข้อตกลงระหว่างประเทศ หน่วยของปริมาณทางกายภาพตามที่ระบบสากลของหน่วย (SI) ถูกนำมาใช้สำหรับการใช้งานภาคบังคับในประเทศของเรา

เมื่อศึกษาวัตถุประสงค์ของการศึกษา จำเป็นต้องจัดสรรปริมาณทางกายภาพสำหรับการวัด โดยคำนึงถึงวัตถุประสงค์ของการวัด ซึ่งจะลดเหลือการศึกษาหรือการประเมินคุณสมบัติใดๆ ของวัตถุ เนื่องจากวัตถุจริงมีชุดคุณสมบัติที่ไม่สิ้นสุด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การวัดที่เพียงพอต่อวัตถุประสงค์ของการวัด คุณสมบัติบางอย่างของวัตถุที่มีนัยสำคัญสำหรับวัตถุประสงค์ที่เลือกจะถูกแยกออกเป็นปริมาณที่วัดได้ กล่าวคือ พวกมันเลือก โมเดลวัตถุ

มาตรฐาน

ระบบมาตรฐานของรัฐ (DSS) ในยูเครนถูกควบคุมในมาตรฐานหลักสำหรับระบบนี้:

DSTU 1.0 - 93 ดีเอสเอส บทบัญญัติพื้นฐาน

DSTU 1.2 - 93 ดีเอสเอส ขั้นตอนการพัฒนามาตรฐานของรัฐ (ระดับชาติ)

DSTU 1.3 - 93 ดีเอสเอส ขั้นตอนการพัฒนาการก่อสร้าง การนำเสนอ การออกแบบ การอนุมัติ การอนุมัติ การกำหนดและการลงทะเบียนข้อกำหนด

DSTU 1.4 - 93 DSS มาตรฐานองค์กร บทบัญญัติพื้นฐาน

ดีเอสทียู 1.5 - 93 ดีเอสเอส ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการก่อสร้าง การนำเสนอ การออกแบบ และเนื้อหาของมาตรฐาน

DSTU 1.6 - 93 ดีเอสเอส ขั้นตอนการจดทะเบียนมาตรฐานอุตสาหกรรมของรัฐ มาตรฐานของความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ เทคนิคและวิศวกรรม และชุมชน (สหภาพแรงงาน)

DSTU 1.7 - 93 ดีเอสเอส หลักเกณฑ์และวิธีการในการปรับใช้และการนำมาตรฐานสากลและระดับภูมิภาคไปใช้

หน่วยงานมาตรฐานคือ:

ผู้บริหารกลางด้านมาตรฐาน DKTRSP

สภามาตรฐาน

คณะกรรมการเทคนิคเพื่อมาตรฐาน

หน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้องกับมาตรฐาน

การจำแนกประเภทของเอกสารเชิงบรรทัดฐานและมาตรฐานการดำเนินงานในยูเครน

เอกสารมาตรฐานสากล มาตรฐานและข้อเสนอแนะ

สถานะ. มาตรฐานของยูเครน

มาตรฐานของพรรครีพับลิกันของอดีตยูเครน SSR ได้รับการอนุมัติก่อนวันที่ 08/01/91

การตั้งค่าเอกสารของประเทศยูเครน (KND และ R)

สถานะ. ลักษณนามของยูเครน (DK)

มาตรฐานอุตสาหกรรมและข้อกำหนดของอดีตสหภาพโซเวียต ได้รับการอนุมัติก่อนวันที่ 01/01/92 พร้อมขยายระยะเวลาที่มีผลบังคับใช้

มาตรฐานอุตสาหกรรมของประเทศยูเครนที่จดทะเบียนในUkrNDISSI

ข้อมูลจำเพาะที่ลงทะเบียนโดยหน่วยงานอาณาเขตของมาตรฐานของประเทศยูเครน

ในบทความนี้ เราจะมาดูกันว่ามาตรวิทยาคืออะไร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้หากไม่มีวิธีการและเครื่องมือวัด แม้แต่ในประเด็นภายในประเทศมากมาย เราก็ทำไม่ได้ถ้าไม่มีพวกเขา ด้วยเหตุนี้องค์ความรู้ขนาดใหญ่และครอบคลุมดังกล่าวจึงไม่สามารถคงอยู่ได้หากไม่มีการจัดระบบและแยกออกเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่แยกจากกัน นี่คือทิศทางทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่ามาตรวิทยา เธออธิบายวิธีการวัดต่างๆ จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ นี้เป็นเรื่องของการวิจัยมาตรวิทยา อย่างไรก็ตาม กิจกรรมของนักมาตรวิทยายังรวมถึงองค์ประกอบที่ใช้งานได้จริงด้วย

มาตรวิทยาคืออะไร

International Dictionary of Basic and General Terms ในมาตรวิทยากำหนดแนวคิดนี้เป็นศาสตร์แห่งการวัด มาตรวิทยา เช่นเดียวกับการวัดทุกประเภท มีบทบาทสำคัญในเกือบทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ สิ่งเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในทุกที่ รวมถึงการควบคุมการผลิต คุณภาพสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย และการตรวจสุขภาพ ตลอดจนการประเมินวัสดุ ผลิตภัณฑ์สำหรับอาหาร ผลิตภัณฑ์เพื่อการค้าที่เป็นธรรม และการคุ้มครองผู้บริโภค พื้นฐานของมาตรวิทยาคืออะไร?

มักใช้แนวคิดของ "โครงสร้างพื้นฐานด้านมาตรวิทยา" ใช้กับความสามารถในการวัดของภูมิภาคหรือประเทศโดยรวม และเกี่ยวข้องกับการดำเนินงานของบริการทวนสอบและสอบเทียบ ห้องปฏิบัติการและสถาบันมาตรวิทยา ตลอดจนการจัดการและการจัดระบบมาตรวิทยา

แนวคิดพื้นฐาน

แนวคิดของ "มาตรวิทยา" มักใช้ในความหมายทั่วไป ซึ่งหมายถึงไม่เพียงแต่ในทางทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแง่มุมเชิงปฏิบัติของระบบการวัดด้วย หากคุณต้องการระบุขอบเขต มักใช้แนวคิดต่อไปนี้

มาตรวิทยาทั่วไป

มาตรวิทยาประเภทนี้คืออะไร? เกี่ยวข้องกับปัญหาที่พบได้ทั่วไปในการวัดทางมาตรวิทยาทุกด้าน มาตรวิทยาทั่วไปเกี่ยวข้องกับประเด็นเชิงปฏิบัติและเชิงทฤษฎีที่ส่งผลต่อหน่วยวัด กล่าวคือ โครงสร้างของระบบหน่วย ตลอดจนการแปลงหน่วยวัดในสูตร เธอยังจัดการกับปัญหาข้อผิดพลาดในการวัด เครื่องมือวัด และคุณสมบัติทางมาตรวิทยา บ่อยครั้งที่มาตรวิทยาทั่วไปเรียกอีกอย่างว่าวิทยาศาสตร์ มาตรวิทยาทั่วไปครอบคลุมด้านต่างๆ เช่น

มาตรวิทยาอุตสาหกรรม

มาตรวิทยาใช้ในอุตสาหกรรมอะไร? วิทยาศาสตร์สาขานี้เกี่ยวข้องกับการวัดการผลิตและการประกันคุณภาพ ปัญหาหลักที่ต้องเผชิญในมาตรวิทยาทางอุตสาหกรรมหรือทางเทคนิค ได้แก่ ช่วงและขั้นตอนการสอบเทียบ การควบคุมอุปกรณ์วัด การตรวจสอบยืนยันกระบวนการวัด เป็นต้น บ่อยครั้งที่แนวคิดนี้ใช้ในการอธิบายกิจกรรมทางมาตรวิทยาในภาคอุตสาหกรรม

มาตรวิทยาทางกฎหมาย

คำนี้รวมอยู่ในรายการข้อกำหนดบังคับจากมุมมองทางเทคนิค องค์กรที่เกี่ยวข้องกับสาขาวิชามาตรวิทยาทางกฎหมายมีส่วนร่วมในการตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้เพื่อกำหนดความน่าเชื่อถือและความถูกต้องของขั้นตอนการวัดที่ดำเนินการ สิ่งนี้ใช้กับพื้นที่สาธารณะ เช่น สุขภาพ การค้า ความปลอดภัย และสิ่งแวดล้อม พื้นที่ที่ครอบคลุมโดยมาตรวิทยาทางกฎหมายขึ้นอยู่กับระเบียบข้อบังคับของแต่ละประเทศ

มาดูพื้นฐานของมาตรวิทยาในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

พื้นฐาน

วิชามาตรวิทยาคือการได้มาของข้อมูลในหน่วยการวัดบางหน่วยซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัตถุที่เป็นปัญหาตลอดจนกระบวนการตามความน่าเชื่อถือและความแม่นยำที่กำหนดไว้

วิธีการมาตรวิทยาเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดของเครื่องมือวัดและมาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไปซึ่งอนุญาตให้ใช้อย่างมีเหตุผล มาตรฐานและมาตรวิทยามีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด

วัตถุ

วัตถุมาตรวิทยา ได้แก่ :

1. ปริมาณใด ๆ ที่มีการวัด
2. หน่วยของปริมาณทางกายภาพ
3. การวัด
4. ข้อผิดพลาดในการวัด
5. วิธีการวัด
6. วิธีการทำการวัด

เกณฑ์ความสำคัญ

นอกจากนี้ยังมีเกณฑ์บางอย่างที่กำหนดความสำคัญทางสังคมของงานมาตรวิทยา ซึ่งรวมถึง:

1. ให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้และมีวัตถุประสงค์สูงสุดเกี่ยวกับการวัดที่ดำเนินการ
2. ปกป้องสังคมจากผลการวัดที่ไม่ถูกต้องเพื่อความปลอดภัย

เป้าหมาย

วัตถุประสงค์หลักของกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยาคือ:

1. ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตในประเทศและเพิ่มความสามารถในการแข่งขัน สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต การทำให้เป็นอัตโนมัติ และการใช้เครื่องจักรในกระบวนการสร้างผลิตภัณฑ์
2. การปรับตัวของอุตสาหกรรมรัสเซียให้เข้ากับความต้องการทั่วไปของตลาดและการเอาชนะอุปสรรคของแผนทางเทคนิคในด้านการค้า
3. ประหยัดทรัพยากรชนิดต่างๆ
4. เพิ่มประสิทธิภาพความร่วมมือในตลาดต่างประเทศ
5. การเก็บบันทึกของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตและทรัพยากรของแผนวัสดุ

งาน

งานของมาตรวิทยา ได้แก่ :

1. การพัฒนาทฤษฎีการวัด
2. การพัฒนาวิธีการและวิธีการใหม่ในการวัด
3. รับรองกฎการวัดที่สม่ำเสมอ
4. ปรับปรุงคุณภาพของอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับงานวัด
5. การรับรองอุปกรณ์สำหรับการวัดตามข้อบังคับปัจจุบัน
6. การปรับปรุงเอกสารควบคุมประเด็นหลักของมาตรวิทยา
7. การฝึกอบรมเพิ่มเติมของบุคลากรที่ให้กระบวนการวัด

ชนิด

การวัดแบ่งตามปัจจัยหลายประการ กล่าวคือ โดยวิธีการรับข้อมูล โดยธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลง ตามปริมาณข้อมูลสำหรับการวัด สัมพันธ์กับตัวชี้วัดปกติ นั่นคือประเภทของมาตรวิทยา

ตามวิธีการที่ได้รับข้อมูลการวัดทางตรงและทางอ้อมตลอดจนการวัดร่วมกันและแบบสะสมจะแตกต่างกัน

มาตรวิทยาหมายถึงอะไร?

การวัดทางตรงและทางอ้อม

เส้นตรงเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการเปรียบเทียบทางกายภาพของการวัดและขนาด ตัวอย่างเช่น เมื่อวัดความยาวของวัตถุโดยใช้ไม้บรรทัด นิพจน์เชิงปริมาณของค่าความยาวจะถูกเปรียบเทียบกับหัวเรื่องของการวัด

การวัดทางอ้อมเกี่ยวข้องกับการสร้างค่าที่ต้องการของปริมาณอันเป็นผลมาจากการวัดโดยตรงของตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องในทางใดทางหนึ่งกับปริมาณที่กำลังทดสอบ ตัวอย่างเช่น เมื่อวัดความแรงของกระแสด้วยแอมมิเตอร์ และด้วยโวลต์มิเตอร์ - แรงดัน โดยคำนึงถึงความสัมพันธ์ของลักษณะการทำงานของปริมาณทั้งหมด เป็นไปได้ที่จะคำนวณกำลังของวงจรไฟฟ้าทั้งหมด

การวัดสะสมและข้อต่อ

การวัดโดยรวมเกี่ยวข้องกับการแก้สมการในระบบที่ได้มาจากการวัดปริมาณชนิดเดียวกันหลายปริมาณพร้อมกัน ค่าที่ต้องการคำนวณโดยการแก้ระบบสมการนี้

การวัดร่วมคือคำจำกัดความของปริมาณทางกายภาพที่ไม่เหมือนกันตั้งแต่สองปริมาณขึ้นไปเพื่อคำนวณความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทั้งสอง การวัดสองประเภทสุดท้ายมักใช้ในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ประเภทต่างๆ

ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของปริมาณในระหว่างขั้นตอนการวัด การวัดแบบไดนามิก สถิติ และแบบคงที่จะมีความแตกต่างกัน

สถิติ

การวัดทางสถิติคือการวัดที่เกี่ยวข้องกับการระบุสัญญาณของกระบวนการสุ่ม ระดับเสียง สัญญาณเสียง ฯลฯ ในทางตรงกันข้ามการเปลี่ยนแปลงแบบสถิตนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าที่วัดได้คงที่

การวัดแบบไดนามิกรวมถึงการวัดปริมาณที่มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงในกระบวนการของงานมาตรวิทยา การวัดแบบไดนามิกและแบบคงที่นั้นค่อนข้างหายากในทางปฏิบัติในรูปแบบในอุดมคติ

หลายคนและโสด

ตามปริมาณข้อมูล การวัดจะแบ่งออกเป็นหลายส่วนและเดี่ยว การวัดครั้งเดียวเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการวัดปริมาณหนึ่งปริมาณ ดังนั้นจำนวนการวัดจึงมีความสัมพันธ์อย่างเต็มที่กับปริมาณที่วัดได้ การใช้การวัดประเภทนี้เกี่ยวข้องกับข้อผิดพลาดที่สำคัญในการคำนวณ ดังนั้นจึงเกี่ยวข้องกับการหาค่าเฉลี่ยเลขคณิตหลังจากผ่านขั้นตอนทางมาตรวิทยาหลายขั้นตอน

การวัดหลายครั้งเรียกว่าการวัด ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยการดำเนินการทางมาตรวิทยาที่เกินจำนวนที่วัดได้ ข้อได้เปรียบหลักของการวัดประเภทนี้คืออิทธิพลเล็กน้อยของปัจจัยสุ่มที่มีต่อข้อผิดพลาด

สัมบูรณ์และสัมพัทธ์

ในความสัมพันธ์กับหน่วยมาตรวิทยาหลัก การวัดแบบสัมบูรณ์และแบบสัมพัทธ์จะแตกต่างกัน

การวัดแบบสัมบูรณ์เกี่ยวข้องกับการใช้ปริมาณพื้นฐานตั้งแต่หนึ่งปริมาณขึ้นไป ควบคู่ไปกับค่าคงที่คงที่ ค่าสัมพัทธ์จะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของปริมาณมาตรวิทยาต่อปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งใช้เป็นหน่วย

มาตราส่วนการวัด

แนวคิดเช่นมาตราส่วนการวัด หลักการ และวิธีการเกี่ยวข้องโดยตรงกับมาตรวิทยา

มาตราส่วนการวัดเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดค่าที่เป็นระบบของปริมาณในการแสดงออกทางกายภาพ สะดวกในการพิจารณาแนวคิดของมาตราส่วนการวัดโดยใช้มาตราส่วนอุณหภูมิเป็นตัวอย่าง

อุณหภูมิหลอมเหลวของน้ำแข็งเป็นจุดเริ่มต้น และจุดอ้างอิงคืออุณหภูมิที่น้ำเดือด สำหรับหน่วยอุณหภูมิหนึ่งหน่วย นั่นคือ องศาเซลเซียส จะใช้ช่วงเวลาหนึ่งในร้อยข้างต้น นอกจากนี้ยังมีมาตราส่วนอุณหภูมิฟาเรนไฮต์ ซึ่งจุดเริ่มต้นคืออุณหภูมิหลอมเหลวของส่วนผสมของน้ำแข็งและแอมโมเนีย และอุณหภูมิร่างกายปกติจะถูกนำมาใช้เป็นจุดอ้างอิง หนึ่งหน่วยฟาเรนไฮต์คือช่วงเวลาหนึ่งเก้าสิบหก ในระดับนี้ น้ำแข็งละลายที่ 32 องศา และน้ำเดือดที่ 212 ดังนั้น ปรากฎว่าช่วงเซลเซียสคือ 100 องศา และฟาเรนไฮต์ 180

ในระบบมาตรวิทยา ยังรู้จักเครื่องชั่งประเภทอื่นๆ เช่น ชื่อ ลำดับ ช่วง อัตราส่วน ฯลฯ

มาตราส่วนของชื่อหมายถึงหน่วยเชิงคุณภาพ แต่ไม่ใช่หน่วยเชิงปริมาณ มาตราส่วนประเภทนี้ไม่มีจุดเริ่มต้นและจุดอ้างอิง เช่นเดียวกับหน่วยมาตรวิทยา ตัวอย่างของมาตราส่วนดังกล่าวอาจเป็นแผนที่สี ใช้เพื่อเชื่อมโยงวัตถุที่ทาสีด้วยสายตากับตัวอย่างอ้างอิงที่รวมอยู่ในแผนที่ เนื่องจากเฉดสีสามารถมีได้หลากหลาย การเปรียบเทียบควรทำโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ซึ่งมีประสบการณ์มากมายในสาขานี้ รวมถึงความสามารถด้านภาพพิเศษ

มาตราส่วนคำสั่งมีลักษณะตามมูลค่าของค่าที่วัดได้ ซึ่งแสดงเป็นคะแนน สิ่งเหล่านี้อาจเป็นมาตราส่วนของแผ่นดินไหว ความกระด้างของร่างกาย ความแรงลม ฯลฯ

มาตราส่วนของความแตกต่างหรือช่วงเวลามีค่าศูนย์สัมพัทธ์ ช่วงเวลาในระดับนี้จะถูกกำหนดโดยข้อตกลง กลุ่มนี้รวมถึงมาตราส่วนความยาวและเวลา

มาตราส่วนอัตราส่วนมีค่าเป็นศูนย์เฉพาะ และหน่วยมาตรวิทยาถูกกำหนดโดยข้อตกลง ตัวอย่างเช่น สามารถกำหนดระดับมวลได้หลายวิธี โดยคำนึงถึงความแม่นยำในการชั่งน้ำหนักที่ต้องการ เครื่องชั่งวิเคราะห์และครัวเรือนแตกต่างกันอย่างมาก

บทสรุป

ดังนั้นมาตรวิทยาจึงมีส่วนร่วมในกิจกรรมของมนุษย์ทั้งภาคปฏิบัติและทฤษฎี ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง การวัดจะใช้เพื่อกำหนดความเบี่ยงเบนของโครงสร้างในระนาบบางประเภท ในสาขาการแพทย์ อุปกรณ์ความแม่นยำช่วยให้ขั้นตอนการวินิจฉัย เช่นเดียวกับวิศวกรรมเครื่องกล โดยที่ผู้เชี่ยวชาญใช้อุปกรณ์ที่ทำให้สามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำสูงสุด

นอกจากนี้ยังมีศูนย์มาตรวิทยาพิเศษที่ดำเนินการด้านกฎระเบียบทางเทคนิคและดำเนินโครงการขนาดใหญ่ ตลอดจนกำหนดระเบียบข้อบังคับและดำเนินการจัดระบบ หน่วยงานดังกล่าวขยายอิทธิพลไปสู่การศึกษามาตรวิทยาทุกประเภทโดยใช้มาตรฐานที่กำหนดไว้ แม้จะมีความแม่นยำของตัวชี้วัดจำนวนมากที่ใช้ในมาตรวิทยา แต่วิทยาศาสตร์นี้ยังคงเดินหน้าต่อไปและผ่านการเปลี่ยนแปลงและเพิ่มเติมบางอย่าง เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ ทั้งหมด

- (กรีก จากหน่วยวัดเมตร และคำโลโก้) คำอธิบายของน้ำหนักและการวัด พจนานุกรมคำต่างประเทศรวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N., 1910. METROLOGY Greek, from metron, Measuring, and logos, บทความ. คำอธิบายของน้ำหนักและการวัด คำอธิบาย 25,000 ต่างประเทศ ... ... พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

มาตรวิทยา- ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ มาตรวิทยาทางกฎหมาย สาขาวิชามาตรวิทยาที่รวมประเด็นทางกฎหมาย วิทยาศาสตร์ และเทคนิคที่เกี่ยวข้องกันซึ่งจำเป็นต้อง ... ... หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมของข้อกำหนดของเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

- (จากการวัดเมตรของกรีกและ ... ตรรกะ) ศาสตร์แห่งการวัดวิธีการบรรลุความสามัคคีและความแม่นยำที่จำเป็น ปัญหาหลักของมาตรวิทยา ได้แก่ การสร้างทฤษฎีการวัดทั่วไป การก่อตัวของหน่วยของปริมาณทางกายภาพและระบบของหน่วย ... ...

- (จากหน่วยวัดกรีกและโลโก้คำ การสอน) ศาสตร์แห่งการวัดและวิธีการเพื่อให้บรรลุความเป็นเอกภาพสากลและความแม่นยำที่จำเป็น สู่หลัก ปัญหาของเอ็ม ได้แก่ ทฤษฎีทั่วไปของการวัด การก่อตัวของหน่วยทางกายภาพ ปริมาณและระบบวิธีการและ ... ... สารานุกรมทางกายภาพ

มาตรวิทยา- ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ ... ที่มา: คำแนะนำเกี่ยวกับมาตรฐานสากล ระบบสถานะของการรับรองความเป็นหนึ่งเดียวของการวัด มาตรวิทยา ขั้นพื้นฐาน … คำศัพท์ทางการ

มาตรวิทยา- และดี. มาตรวิทยาฉ หน่วยวัดเมตร + แนวคิดโลโก้หลักคำสอน หลักคำสอนของมาตรการ คำอธิบายของการวัดและน้ำหนักต่างๆ และวิธีการกำหนดตัวอย่าง SIS 1954 Pauker บางคนได้รับรางวัลเต็มรูปแบบสำหรับต้นฉบับภาษาเยอรมันในมาตรวิทยา ... ... พจนานุกรมประวัติศาสตร์ของ Gallicisms ของภาษารัสเซีย

มาตรวิทยา- ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการ และวิธีการสร้างความมั่นใจในความสามัคคีและวิธีการบรรลุความถูกต้องตามที่ต้องการ [RMG 29 99] [MI 2365 96] หัวข้อมาตรวิทยา แนวคิดพื้นฐาน EN มาตรวิทยา DE MesswesenMetrologie FR métrologie ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

มาตรวิทยา ศาสตร์แห่งการวัด วิธีการบรรลุความเป็นเอกภาพและความแม่นยำที่ต้องการ การกำเนิดของมาตรวิทยาถือได้ว่าเป็นสถานประกอบการในปลายศตวรรษที่ 18 ความยาวมาตรฐานของมิเตอร์และการนำระบบเมตริกของการวัดมาใช้ ในปี พ.ศ. 2418 มีการลงนามสนธิสัญญาเมตริกระหว่างประเทศ ... สารานุกรมสมัยใหม่

วิชาประวัติศาสตร์ช่วยเสริมประวัติศาสตร์ที่ศึกษาการพัฒนาระบบมาตรการ บัญชีเงิน และหน่วยภาษีอากรของชนชาติต่างๆ ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

มาตรวิทยา มาตรวิทยา pl. ไม่ ผู้หญิง (จากภาษากรีกวัดเมตรและโลโก้การสอน) ศาสตร์แห่งการวัดและน้ำหนักของเวลาและชนชาติต่างๆ พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov ดี.เอ็น. อูชาคอฟ. 2478 2483 ... พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov

หนังสือ

• มาตรวิทยา
• มาตรวิทยา, Bavykin Oleg Borisovich, Vyacheslavova Olga Fedorovna, Gribanov Dmitry Dmitrievich มีการระบุไว้บทบัญญัติหลักของมาตรวิทยาเชิงทฤษฎี ประยุกต์และกฎหมาย รากฐานทางทฤษฎีและประเด็นประยุกต์ของมาตรวิทยาในระยะปัจจุบัน แง่มุมทางประวัติศาสตร์...

บ้าน » เครื่องกำเนิดไฟฟ้า » มาตรวิทยาจำเป็นเมื่อใด? มาตรวิทยา วิธีการวัดพื้นฐาน