Планирование эксперимента - лекция05
.pdfЛекция №5. Измерения величин
Тема:
oВиды измерений и эталонов
o Измерительные системы o Методы измерений
Виды измерений
Измерение – это сравнение измеряемого образца с эталоном
Виды измерений:
Прямое измерение - непосредственное сравнение измеряемой величины с эталоном
Косвенное измерение - об интересующей нас величине А мы судим на основании результатов измерения величины В, при этом функциональная связь между величинами А и В предполагается точно известной
Виды измерений
Примеры
Прямые измерения – расстояние (линейка), время (часы), масса (весы), сила тока (амперметр), напряжение (вольтметр) и т.д.
Косвенные измерения (большинство)
Определение площади треугольника по длине его сторон
Определение сопротивления участка цепи по силе тока и напряжению
Определение вещества по отношению массы к заряду молекулы (масс-спектрометрия)
Эталон
Эталон (англ. measurement standard, etalon) —
средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы, а также передачу её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утверждённое в качестве эталона в установленном порядке.
Виды эталонов
Первичный эталон — это эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.
Вторичный эталон — эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.
Эталон сравнения — эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.
Виды эталонов
Исходный эталон — эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчинённым эталонам и имеющимся средствам измерений.
Рабочий эталон — эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.
Государственный первичный эталон — первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.
Виды эталонов
Международный эталон — эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
Тенденции:
Децентрализация эталонов - каждый эталон не воспроизводит какое-то уникальное изделие или явление, но может быть воссоздан в любом месте.
Воспроизведение физических величин через фундаментальные мировые константы.
Система единиц СИ
Принята в 1960 г.
Величина |
|
|
Единица |
|
||
|
|
Наименование |
Обозначение |
|||
Наименование |
Размерность |
русское |
английское |
русское |
международное |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Длина |
L |
метр |
metre |
м |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса |
M |
килограмм |
kilogram |
кг |
kg |
|
|
|
|
|
|
|
|
Время |
T |
секунда |
second |
с |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила электрического |
I |
ампер |
ampere |
А |
A |
|
тока |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Термодинамическая |
Θ |
кельвин |
kelvin |
К |
K |
|
температура |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Количество вещества |
N |
моль |
mole |
моль |
mol |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила света |
J |
кандела |
candela |
кд |
cd |
|
|
|
|
|
|
|
Система единиц СИ
Определение единиц:
Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 секунды.
Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.
Секунда есть время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Система единиц СИ
Определение единиц:
Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10−7 ньютона.
Кельвин есть единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.