Измерение (физика)

Люди часто сталкиваются с нахождением какой-либо физической величины. В этом случае говорят об измерении чего-либо. Этот термин происходит из науки, которая называется метрологией. Что такое измерение?

Очень часто в нашей жизни мы встречаемся со всевозможными измерениями. “Измерение” – это понятие, которое используется в различных видах деятельности человека. Далее в статье названное понятие будет рассмотрено с нескольких сторон, хотя многие считают, что оно относится конкретно к математическому действию. Однако это не совсем так. Измерительные данные используется людьми ежедневно и в различных сферах жизни, помогая выстраивать множество процессов.

Что такое единица измерения и какими они бывают

Единицей измерения называют конкретную величину, которая определена и установлена по договоренности. С ней сопоставляются другие величины такого же рода для выражения их размера относительно указанной величины.

Каждой измеряемой физической величине должна соответствовать своя единица измерения. Таким образом, отдельные единицы необходимы для измерения скорости, длины, объема, веса, расстояния и так далее. Каждую единицу можно определить, если выбрать какой-либо эталон. Система единиц становится более удобной, если она содержит только несколько единиц, которые выбраны основными, а остальные определяются уже через них. Эталонной единицей длины является метр. Основываясь на этом, единицей площади считают квадратный метр, единицей скорости – метр в секунду, а единицей измерения объема – метр в кубе.

Измерение — совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений). Получившееся значение называется числовым значением измеряемой величины, числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины. Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений — мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и т. д. Измерение физической величины включает в себя несколько этапов: 1) сравнение измеряемой величины с единицей; 2) преобразование в форму, удобную для использования (различные способы индикации).

• Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенное в основу измерений.
• Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.

Характеристикой точности измерения является его погрешность или неопределённость. Примеры измерений:

• В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают её размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчёт, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
• С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчёт.

В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая, или не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам, например, Шкала Рихтера интенсивности землетрясений, Шкала Мооса — шкала твёрдости минералов.

Наука, предметом изучения которой являются все аспекты измерений, называется метрологией.

Измерение – идентификация величины во множестве еѐ качественных и количественных проявлений.

Измерения выполняют с целью:- получения информации о величине;- установления взаимосвязи между величинами;- оценки качества продукции;- определения или подтверждения характеристик средств измерений и методик выполнения измерений.

Измерение— это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Это определение содержит четыре признака данного понятия:

1.  Измерять можно только физические величины (т. е. свойства материальных объектов, явлений или процессов). Поэтому социологические, экономические, психологические, филологические и другие количественные оценки нефизических величин остаются за пределами метрологии.

2.  Измерение — это оценивание величины опытным путем, т. е. это всегда эксперимент. Следовательно, измерением нельзя называть расчетное определение величины по формуле и известным исходным данным, статистическую оценку показателей качества изделия на основании социологического исследования и другие подобные процедуры.

3.  Измерение осуществляется с помощью специальных технических средств — носителей размеров единиц или шкал, называемых средствами измерений. Следовательно, под это определение непопадают другие способы оценивания, не использующие технические средства (в частности, органолептические и экспертные способы оценивания).

Необходимо отметить, что широкое распространение аналитических измерений и повышение значимости этой области измерений привело к необходимости расширения трактовки этого признака. Многие аналитические измерения проводятся путем выполнения последовательности операций, среди которых операция применения средства измерений является, с точки зрения точности результата, далеко не определяющей. Например, лабораторные измерения показателей качества газа, находящегося в газопроводе, включают следующие обязательные операции:

• отбор пробы,
• доставка пробы в лабораторию,
• подготовка пробы,
• измерение.

Качество выполнения каждой из этих операций влияет на точность измерения, ошибка при выполнении любой из них может быть решающей.

Жесткие правила проведения этих операций излагаются в метрологическом документе, называемом методикой выполнения измерений (МВИ). По аналогии с медицинской терминологией можно сказать, что МВИ — это «пропись» процедур измерения, которая должна соблюдаться самым неукоснительным образом. Очевидно, что в таких измерениях не столько средство измерений, сколько МВИ в целом играет решающую роль в обеспечении необходимой точности измерений. Поэтому в таких случаях под «специальным техническим средством» логично понимать МВИ в целом (включая и применяемые в ней средства измерений).

4. Измерение — это определение значения величины. Следовательно, измерение — это сопоставление величины с ее единицей или шкалой. Такой подход выработан практикой измерений, исчисляемой сотнями лет. Он вполне соответствует содержанию понятия «измерение», определенному более 200 лет назад великим математиком Л. Эйлером: «Невозможно определить или измерить одну величину иначе, как приняв в качестве известной другую величину этого же рода и указав соотношение, в котором она находится к ней».

Представлены все метрологические термины и определения понятия – измерение физической величины

5.1. Измерение физической величины;измерение величины;измерениеde Messungen measurementfr mesurageСовокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.Примеры1. В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).2. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчет.Примечания1. Приведенное определение понятия “измерение” удовлетворяет общему уравнению измерений, что имеет существенное значение в деле упорядочения системы понятий в метрологии. В нем учтена техническая сторона (совокупность операций), раскрыта метрологическая суть измерений (сравнение с единицей) и показан гносеологический аспект (получение значения величины).2. От термина “измерение” происходит термин “измерять”, которым широко пользуются на практике. Все же нередко применяются такие термины, как “мерить”, “обмерять”, “замерять”, “промерять”, не вписывающиеся в систему метрологических терминов. Их применять не следует.Не следует также применять такие выражения, как “измерение значения” (например, мгновенного значения напряжения или его среднего квадратического значения), так как значение величины – это уже результат измерений.3. В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая и не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам.

5.2. Равноточные измерения

Ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью. Примечание. Прежде чем обрабатывать ряд измерений, необходимо убедиться в том, что все измерения этого ряда являются равноточными.

5.3. Неравноточные измерения

Ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Примечание. Ряд неравноточных измерений обрабатывают с учетом веса отдельных измерений, входящих в ряд (см. 8.8).

5.4. Однократное измерение

Измерение, выполненное один раз. Примечание. Во многих случаях на практике выполняются именно однократные измерения.

Например, измерение конкретного момента времени по часам обычно производится один раз.

5.5. Многократное измерение

Измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений.

5.6. Статическое измерение

de Messung einer statischen Grosse en static measurement fr mesurage statique

Измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.Примеры1. Измерение длины детали при нормальной температуре.2. Измерение размеров земельного участка

5.7. Динамическое измерение.

de Messung einer dynamischen Grosse

en dynamic measurement fr mesurage dynamiqueИзмерение изменяющейся по размеру физической величины.Примечания.1. Терминоэлемент “динамическое” относится к измеряемой величине.2. Строго говоря, все физические величины подвержены тем или иным изменениям во времени. В этом убеждает применение все более и более чувствительных средств измерений, которые дают возможность обнаруживать изменение величин, ранее считавшихся постоянными, поэтому разделение измерений на динамические и статические является условным.

5.8. Абсолютное измерение

Измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.

Пример. Измерение силы основано на измерении основной величины – массы m и использовании физической постоянной g (в точке измерения массы). Примечание. Понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах. В таком понимании это понятие находит все большее и большее применение.

5.9. Относительное измерение

Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Пример. Измерение активности радионуклида в источнике по отношению к активности радионуклида в однотипном источнике, аттестованном в качестве эталонной меры активности.

5.10. Прямое измерение

Измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно. Примечание. Термин прямое измерение возник как противоположный термину косвенное измерение. Строго говоря, измерение всегда прямое и рассматривается как сравнение величины с ее единицей. В этом случае лучше применять термин прямой метод измерений. Примеры

1. Измерение длины детали микрометром.2. Измерение силы тока амперметром.3. Измерение массы на весах.

5.11. Косвенное измерение

Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной. Пример. Определение плотности D тела цилиндрической формы по результатам прямых измерений массы m, высоты h и диаметра цилиндра d, связанных с плотностью уравнением: Примечание. Во многих случаях вместо термина косвенное измерение применяют термин косвенный метод измерений.

5.12. Совокупные измерения

Проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях. Примечание. Для определения значений искомых величин число уравнений должно быть не меньше числа величин.

Пример. Значение массы отдельных гирь набора определяют по известному значению массы одной из гирь и по результатам измерений (сравнений) масс различных сочетаний гирь.

5.13. Совместные измерения

Проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними. 5.14. Наблюдение при измерении; наблюдение de Messbeobachtung

en observationfr observationОперации, проводимые при измерении и имеющие целью своевременно и правильно произвести отсчет.Примечание. Не следует заменять термин измерение термином наблюдение.

5.15. Отсчет показаний средства измерений;

отсчет показаний; отсчет Фиксация значения величины или числа по показывающему устройству средства измерений в заданный момент времени.

Пример. Зафиксированное в данный момент времени по табло бытового электрического счетчика значение, равное 505,9 кВт.ч, является отсчетом его показаний на этот момент.

5.16. Измерительный сигнал

de Messsignal en measurement signal

fr signal de mesureСигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.

5.17. Измерительная информация

de Messinformation en measurement information

fr infomation de mesureИнформация о значениях физических величин.

5.18. Измерительная задача

Задача, заключающаяся в определении значения физической величины путем ее измерения с требуемой точностью в данных условиях измерений. 5.19. Объект измерения Тело (физическая система, процесс, явление и т.д.), которое характеризуется одной или несколькими измеряемыми физическими величинами. Пример. Коленчатый вал, у которого измеряют диаметр; технологический процесс, во время которого измеряют температуру; спутник Земли, координаты которого измеряются. Это все объекты измерения.

5.20. Область измерений

Совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо области науки или техники и выделяющихся своей спецификой. Примечание. Выделяют ряд областей измерений: механические, магнитные, акустические, измерения ионизирующих излучений и др.

5.21. Вид измерений

Часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин. Пример. В области электрических и магнитных измерений могут быть выделены как виды измерений: измерения электрического сопротивления, электродвижущей силы, электрического напряжения, магнитной индукции и др.

5.22. Подвид измерений

Часть вида измерений, выделяющаяся особенностями измерений однородной величины (по диапазону, по размеру величины и др.). Пример. При измерении длины выделяют измерения больших длин (в десятках, сотнях, тысячах километров) или измерения сверхмалых длин – толщин пленок.

Зависимость от уравнения

Способ получения результатов, который определяется видом уравнения для измерений делит измерения на прямые и косвенные, а также совместные и совокупные.

• Что такое прямое измерение? Это такое измерение, при котором нужное значение физической величины находится непосредственно из данных, полученных в результате опыта. Примерами прямых измерений могут служить: измерение температуры при помощи термометра, измерение диаметра изделия при помощи микрометра или штангенциркуля, измерение углов при помощи угломера.
• Что такое измерение косвенное? Это такое измерение, при котором искомая величина определяется на основании зависимости между теми величинами, которые находятся при помощи прямых измерений и искомой величиной. Примеры таких измерений: измерение диаметра резьбы при помощи метода трех проволочек, нахождение объема тела с использование прямых измерений его размеров. Косвенные измерения очень распространены тогда, когда величину чересчур сложно или же невозможно измерить прямым способом. Бывает так, что искомую величину можно измерить лишь косвенным путем. Сюда можно отнести измерение размеров астрономических тел.
• Что такое измерение совокупное? Это такое измерение, при котором нужные значения определяются по результатам нескольких измерений величин при различных сочетаниях. Само значение искомой величины определяется с помощью решения системы уравнений, которые составляются по результатам серии прямых измерений. Пример совокупных измерений: определение массы каждой гири из набора, то есть это калибровка по известной массе одной из гирь, а также по результатам прямых измерений и сравнения масс сочетаний гирь.
• Совместным измерением называется то, которое производится одновременно для двух или же нескольких величин с разными именами для того, чтобы найти между ними функциональную зависимость. Примером может быть определение длины объекта в зависимости от температуры.

Измерения в физике

Очень многие термины и понятия тесно связаны между собой. Казалось бы, человек ежедневно занимается работой на своём рабочем месте. И измеряется она обычно в заработной плате, а также временем, потраченным на нее или другими критериями. Но существует и другое измерение работы, в данном случае – механической. Естественно, существует ещё несколько научных понятий. К ним можно отнести работу в электрической цепи, в термодинамике, кинетической энергии. Как правило, подобная работа измеряется в Джоулях, а также в эргах.

Конечно, это не единственные обозначения работы, есть и другие единицы измерения, применяемые для обозначения физических величин. Но все они принимают то или иное обозначение, в зависимости от того, какой именно процесс измеряют. Такие величины чаще всего относятся к научным знаниям – к физике. Они подробно изучаются школьниками и студентами. При желании можно заняться изучением данных понятий и величин углублённо: самостоятельно, с помощью дополнительных источников информации и ресурсов или наняв квалифицированного педагога.

Классификация измерений

Согласно РМГ 29-99 «Метрология. Основыне термины и определения» выделяют следующие виды измерений:

• Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
• Косвенное измерение — определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
• Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноимённых величин для определения зависимости между ними.
• Совокупные измерения — проводимые одновременно измерения нескольких одноимённых величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.
• Равноточные измерения — ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.
• Неравноточные измерения — ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.
• Однократное измерение — измерение, выполненное один раз.
• Многократное измерение — измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, то есть состоящее из ряда однократных измерений
• Статическое измерение — измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
• Динамическое измерение — измерение изменяющейся по размеру физической величины.
• Абсолютное измерение — измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
• Относительное измерение — измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Также стоит отметить, что в различных источниках дополнительно выделяют таки виды измерений: метрологически и технические, необходимые и избыточные и др.

По методам измерений

• Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.
• Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
  Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
• Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.
• Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.
• Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.
• Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

По условиям, определяющим точность результата

Статические и динамические.

По результатам измерений

• Абсолютное измерение — измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
• Относительное измерение — измерение отношения величины к одноимённой величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноимённой величине, принимаемой за исходную.

Простое и сложное

Измерение – это процесс, у которого существует масса разновидностей. Об этом было сказано выше. Получать данные можно различными путями, используя различные предметы, установки, приборы, методы. Однако приборы могут разделяться по своему назначению. Одни из них помогают контролировать, другие – выяснять у них погрешности и отклонения. Некоторые направлены на определённые каких-либо конкретных величин, которые использует человек. Полученные же данные и величины преобразовывают затем в необходимые параметры, применяя конкретный способ.

Пожалуй, самым простым измерительным прибором можно назвать линейку. С её помощью можно получить данные о длине, высоте, ширине предмета. Естественно, что это не единственный пример. Было уже сказано и о мерных стаканах. Также можно упомянуть напольные и кухонные весы. Во всяком случае, такие примеры имеются в огромном разнообразии, и наличие подобных приборов зачастую очень облегчает жизнь человека.

Система измерений

Единство измерений означает согласованность размеров всех величин. Это очевидно, если обратить внимание на то, что одну и ту же величину можно измерить как прямыми, так и косвенными методами. Такой согласованности можно достичь, создав систему единиц. Первая такая система появилась в конце 18 века. Ею стала всем известная метрическая система. А первой научно обоснованной системой единиц стала система, предложенная Карлом Гауссом. В ней были приняты за основу три единицы: секунда, миллиметр и миллиграмм. Именно на основе такой абсолютной системы была построена современная система единиц.

Понятие измерения

Что же означает это слово и в чём заключается его суть? Измерение – это установление реального значения какой-либо величины с применением специальных средств, устройств и знаний. К примеру, необходимо выяснить, какой размер блузки нужен девушке. Для этого необходимо сантиметровой лентой измерить определённые параметры ее тела и вывести из них размер нужной одежды.

В данном случае существует несколько размерных таблиц: европейская, американская, российская и буквенная. Эта информация легко доступна, и мы не будем приводить упомянутые таблицы в нашей статье.

Скажем лишь, что ключевым моментом в данном случае является тот факт, что мы получаем определённый, конкретный размер, который был добыт путём измерения. Таким образом, любой девушке можно приобретать вещи даже не примеряя их, а просто посмотрев размерный ряд или бирку на одежде. Вполне удобно, учитывая современную работу дешёвых интернет-магазинов.

О погрешности в измерении

К сложным процессам можно также отнести классы измерений. Точнее, классы точности средств, применяемых для измерения. Это итоговые характеристики определённых приборов, показывающие степень их точности. Она определяется допускающимися пределами погрешности или иными значениями, способными влиять на уровень точности.

Довольно сложное и непонятное определение для человека, который в этом не разбирается. Однако опытного специалиста не затруднят подобные понятия. Например, необходимо измерить какую-либо величину. Для этого применяется определённое средство измерения. Показания этого средства и будут считаться результатом. Но на получение этого результата может влиять ряд факторов, в том числе и определённая погрешность. У каждого выбранного класса точности средства измерения имеется своя погрешность. Предел же допустимой погрешности просчитывается по специальной формуле.

Метод измерения

Как уже понятно из сказанного выше, измерение – это метод исследования мира в целом. Конечно, такое изучение происходит не только с помощью метода измерения, но и с помощью проведения наблюдений, экспериментов, описания. Широкий спектр наук, в которых применяется измерение, даёт возможность иметь не только конкретную информацию, но и точную. Наиболее часто данные, полученные в ходе измерения, выражаются в цифрах или математических формулах.

Таким образом, легко можно описать размеры фигур, скорости какого-либо процесса, величину и мощность какого-либо устройства. Увидев ту или иную цифру, человек легко может понять дальнейшие характеристики нужного процесса или предмета и использовать их. Все эти знания ежедневно помогают нам в обычной жизни, на работе, на улице или дома. Ведь даже простой процесс приготовления ужина задействует метод измерения.

О средствах измерения

Измерение – это понятие, которое может быть использовано где угодно, и сталкиваются с ним люди практически ежедневно. Для того чтобы измерить что-то или найти какую-либо величину, используется масса различных методов. Но существует также и множество специально созданных для этих целей средств.

Средства измерения имеют свою определенную классификацию. В неё входят различные меры величин, измерительные установки, приборы, преобразователи, системы. Все они существуют для того, чтобы выявить определённую величину и максимально точно измерить её. Некоторые из названных приборов при этом осуществляют непосредственный контакт с объектом измерения.

Вообще, средства измерения можно использовать и применять только тогда, когда они предназначены для названных целей и способны сохранять единицу измерения на стабильном уровне в течение определённого времени. В противном случае результат будет неточным.

Измерение (физика)

Характеристикой точности измерения является его погрешность Примеры измерений

В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая и не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам, например, Шкала Рихтера интенсивности землетрясений, Шкала Мооса – шкала твёрдости минералов

• Единицы и системы измерения
• Литература и документация

По видам измерений

• Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
• Косвенное измерение — определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
• Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.
• Совокупные измерения — проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.

• Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений
• Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
  Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значениюДифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами
• Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.
• Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.
• Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению
• Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами

Технические и метрологические измерения

Детерминированные и случайные

По числу измерений

Однократные и многократные

• Абсолютное измерение — измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
• Относительное измерение — измерение отношения величины к одноимённой величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноимённой величине, принимаемой за исходную.

Единицы и системы измерения

• РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения
• ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения
• МИ 2222-92 ГСИ. Виды измерений. Классификация

.
.

Смотреть что такое “Измерение (физика)” в других словарях

Можно многое рассказать о всех тонкостях процесса измерения. И каждый сможет получить для себя новую и полезную информацию по данному вопросу. Измерение – это довольно интересный метод получения каких-либо сведений, требующий серьёзного, ответственного и качественного подхода.

Конечно, когда домохозяйка занимается приготовление пирога по специальному рецепту, измеряя в мерных стаканах необходимое количество продуктов, которые необходимы, она делает это легко. Но если вдаваться в подробности более детально, на более масштабном уровне, то нетрудно понять, что от измерительных данных зависит очень многое в нашей жизни. Выходя утром на работу, люди хотят знать, какой будет погода, как одеться, брать ли с собой зонт. И для этого человек узнаёт прогноз погоды. А ведь данные о погоде были получены тоже при помощи измерения многих показателей – влажности, температуры воздуха, атмосферного давления и т. д.

Зависимость от условий

По условиям, которые определяют точность результата, можно разделить измерения на три класса:

1. Измерения точности, которая является максимальной. Сюда можно отнести измерения высокой и эталонной точности.

2. Контрольно-проверочные. Их погрешность с некоторой вероятность не должна быть выше какого-то заданного значения.

3. Технические. Это измерения, где погрешность итогового значения определяется характеристиками средств, используемых в процессе измерения.

Классификация измеряемых величин

Сегодня измерять можно не только физические величины. Так как наступила эра компьютерных технологий, всюду используется информация в цифровом виде. Ее тоже возможно измерить. Что такое измерение информации? Это определение числа данных, которые выражены в своих единицах. Эталонной единицей измерения информации является бит, который является объемом информации, которая возникает при равновероятных событиях. К примеру, подбрасывание монеты может привести к двум равновероятным исходам. Выпадение одной из сторон содержит в себе информацию объемом в один бит.

Название этой единицы измерения произошло от сокращения термина «двоичное число». Это такое число, которое может принимать лишь два значения – единицу или ноль. Такие числа использую во всех видах вычислительной техники для представления любой информации. Так как бит является очень маленькой единицей измерения информации, то принято использовать более крупные. Это байты, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и так далее.

Объем, который занимает любой символ, введенный с клавиатуры равен одному байту. Это 8 бит.

Виды погрешностей

Систематической погрешностью измерений является составляющая часть погрешности итогового результата измерения, которая остается постоянной или изменяется закономерно при повторяющихся измерениях физической величины. Характер измерения делит систематические погрешности несколько видов.

• Постоянная погрешность – это такая погрешность, которая сохраняет свое значение на протяжении длительного времени. Такой вид встречается наиболее часто.
• Прогрессивная погрешность – это та, которая непрерывно возрастает или убывает. Сюда можно отнести погрешности, происходящие из-за износа измерительных приборов или наконечников, которые контактируют с деталями.
• Периодическая погрешность – это погрешность, значение которой представляет собой периодическую функцию времени или перемещение указателя прибора, применяемого при измерении.
• Погрешность, которая измеряется по сложному закону – это та, которая происходит из-за совестного действия сразу нескольких систематических погрешностей.

Инструментальной погрешностью называют составляющую погрешности измерений, которая обусловлена погрешностью используемого средства.

Погрешностью метода измерений является составляющая, которая обусловлена несовершенством метода, который принят для измерения.

Зависимость от времени

Обращая внимание на зависимость величины, которая измеряется от времени, можно выделить два вида измерения:

• Динамическими называются такие измерения, в процессе которых величина изменяется во времени. Примером может быть измерение температуры или давления при процессе сжатия газа в цилиндрах двигателя.
• Статическими называют измерения, при которых необходимая величина с течением времени не изменяется. Примеры: измерение температуры, постоянного давления, размеров.

Классификация рядов измерений

• Равноточные измерения — однотипные результаты, получаемые при измерениях одним и тем же инструментом или им подобным по точности прибором, одним и тем же (или аналогичным) методом и в тех же условиях.
• Неравноточные измерения — измерения, произведённые в случае, когда нарушаются эти условия.

• Однократное измерение — измерение выполненное один раз
• Многократное измерение — Измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящее из ряда однократных измерений

Виды измерений

Итак, что такое измерение, определение которого дано выше, понятно. Но бывают еще и виды, классификацию которых проводят, исходя из того, как измеряемая величина зависит от вида уравнения, времени, условий, которые определяют точность итогов измерения, а также способов, которыми эти результаты выражаются.

Процесс измерения

3.10.2 процесс измерения (measurement process): Совокупность операций, проводимых с целью определения значения величины.

совокупность операций по определению значения величины

Процесс измерения – совокупность операций для установления значения величины.

3.10.2 процесс измерения (en measurement process; fr processus de mesure): Совокупность операций для установления значения величины.

3.2.76 процесс измерения (measurement process): Совокупность операций для определения значения величины.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
.
.

Смотреть что такое “процесс измерения” в других словарях

Существует и такое понятие, как «измерение информации». Казалось бы, каким образом можно измерить информацию? Возможно ли такое вообще? Оказывается, вполне возможно. Зависит это только от того, что понимать под информацией. Так как определений несколько, то и способы измерения существуют различные. Измерение информации происходит в технике, в быту и в теории информации.

Единица ее измерения может выражаться в битах (самая маленькая) и байтах (более крупная). Различаются также производные от названной единицы: килобайты, мегабайты, гигабайты.

Кроме того, информацию вполне возможно измерить так же как, к примеру, энергию или вещество. Оценка информации существует в двух типах: ее измеримость (объективная оценка) и смысл (субъективная оценка). Объективная оценка информации представляет собой отказ от человеческих органов чувств, она исчисляется с помощью всевозможных датчиков, устройств, приборов, которые могут дать намного больше данных, чем человеческое восприятие.

Определение

Измерением называется процесс определения какой-либо физической величины при помощи средств измерения опытным путем. Результат процесса измерения – это значение в принятых единицах, которое называют действительным.

Принципом измерений называют физическое явление или несколько таких явлений, которые положены в основу измерений. К примеру, измерение температуры при помощи термоэлектрического эффекта.

Что такое метод измерения? Это такая совокупность приемов применения средств измерений и их принципов. А что такое средство измерения? Это те технические средства, которые имеют метрологические свойства, соответствующие нормам.

Старинные величины

Несложно понять, что в каждой науке существуют свои величины измерения. Любой человек знает, каким образом выражаются и обозначаются секунды, минуты, часы, скорость движения автомобиля, мощность электрической лампочки и ещё много других параметров того или иного объекта. Существуют также и сложнейшие формулы, и не менее сложные в своём обозначении величины.

Как правило, такие формулы и величины измерения требуются уже более узкому кругу людей, задействованных в определённой сфере. И от владения такой информацией может зависеть очень многое.

Существует ещё м множество старинных величин, которые применялись в прошлом. Используют ли их сейчас? Конечно. Просто их переводят на современное обозначение. Найти информацию о таком процессе довольно легко. Поэтому любому человеку при необходимости не составит труда перевести, к примеру, аршины в сантиметры.

Измерение как целая система

Действительно, значение слова «измерение» очень велико. Сферы применения названного процесса достаточно обширны. Методов тоже огромное множество. Верным является и то утверждение, что в различных странах имеется своя система измерения и величин. Может различаться и наименование, и содержащая информация, и формулы расчёта каких-либо единиц. Наука же, которая тесно занимается учением о мерах и точном измерении, называется метрологией.

Существуют также определённые официальные документы и ГОСТы, которые контролируют величины и измерительные единицы. Множество учёных посвящали и посвящают свою деятельность изучению процесса измерения, пишут специальные книги, разрабатывают формулы, вносят свой вклад в получение новых знаний по этой теме. И каждый человек на Земле пользуется этими данными в обыденной жизни. Поэтому знания об измерении всегда остаются актуальными.

Погрешность

Что такое погрешность измерения? Этим термином называют отклонение результатов измерения от действительного или истинного значения величины, которая измеряется. Истинное значение величины является неизвестным. Оно применяется лишь в теоретических исследованиях.

Иногда на вопрос «что такое погрешность измерения?» можно услышать в качестве ответа другое определение – «ошибка измерения». Но лучше его не применять, так как оно является менее удачным.

Разнообразие скорости

Также каждый день люди сталкиваются с понятием «скорость». Речь может идти о скорости транспорта, движения человека, воды, ветра и ещё массе других примеров. Однако измерение скорости для каждого из объектов происходит по-разному, с использованием абсолютно различных методов и приборов:

• такое устройство, как атмометр, предназначено для измерения скорости испарения жидкостей;
• нефоскоп измеряет направление движения и скорости облаков;
• радар определяет скорость движения транспортного средства;
• секундомер замеряет время различных процессов;
• анемометр – скорость ветра;
• вертушка позволяет уточнить скорость течения рек;
• гемокоагулограф выявляет скорость свёртывания крови человека;
• тахометр измеряет скорость и частоту вращения.

И таких примеров ещё огромное множество. Практически всё в этом мире поддаётся измерению, поэтому значение слова «измерение» настолько многогранно, что иногда трудно себе представить.

Результат измерения

Что такое результат измерения? Это значение физической величины, которое получено путем ее измерения.

Неисправленным результатом измерения называют значение величины, которое получено в процессе измерения до того, как в него были введены поправки, учитывающие систематические погрешности.

Исправленным результатом является значение величины, которое получено при измерении и уточнено при помощи введения нужных поправок.

Сходимостью результатов измерений называется близость результатов, которые выполнялись повторно при помощи одних и тех же средств, тем же самым методом и в тех же самых условиях.

Что такое воспроизводимость результатов? Это близость друг к другу результатов, которые были получены в разных местах, разными средствами и операторами при помощи различных методов, но которые были приведены к одинаковым условиям.

Рядом результатов измерений является последовательность значений одной и той же величины, которые были получены в результате серии измерений, следующих друг за другом.

Зависимость от способов выражения результатов

По способу выражения результатов измерения можно разделить на абсолютные и относительные.

• Что такое измерение абсолютное? Это то измерение, которое основано на прямых измерениях величин либо на применении значений каких-то физических констант. Примеры: определение силы тока в амперах, длины в метрах.
• Что такое измерение относительное? Это такое измерение, при котором нужную величину сравнивают с другой величиной, которая играет роль единицы или является принятой за исходную. Пример таких измерений: нахождение относительной влажности воздуха, которая определяется в виде отношения числа водяных паров в кубическом метре воздуха к числу паров, насыщающих кубический метр воздуха при заданной температуре.

Литература и документация

Таким образом, были рассмотрены все понятия, используемые в измерении. Это система измерений, погрешность и ее виды, результаты. Было рассмотрено, что такое единица измерения, и какими эти единицы бывают. Все это необходимо знать людям, имеющим дело с наукой, вычислениями, а также просто для расширения кругозора. Ведь в век информационных технологий актуальна мудрость о том, что знание – это сила.