В чем заключается задача физических измерений
Измерения физических величин
Например, 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). Или с помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчет.
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.
Примеры:
— коленчатый вал, у которого измеряют диаметр;
— технологический процесс, во время которого измеряют температуру;
— спутник Земли, координаты которого измеряются.
Результат измерения выражается числом, показывающим отношение измеряемой физической величины к единице физической величины (единице измерения).
Важно. Измерения – один из важнейших путей познания природы человеком. Измерения имеют древнейшее происхождение. Потребность в измерениях связана с возникновением орудий производства и необходимостью знания количественной оценки материальных объектов. Они играют огромную роль в современном обществе. Наука, техника и промышленность не могут существовать без них. Каждую секунду в мире производятся многие миллиарды измерительных операций, результаты которых используются для обеспечения надлежащего качества и технического уровня выпускаемой продукции, обеспечения безопасной и безаварийной работы транспорта, для медицинских и экологических диагнозов и других важных целей. Практически нет ни одной сферы деятельности человека, где бы интенсивно не использовались результаты измерений, испытаний и контроля.
Суть любого измерения заключается в сравнении.Не существует иного способа получения информации о размере физической величины, кроме как путем сравнения его с другим размером такой же физической величины, т.е. имеющей такую же размерность. Измерение суть сравнение размеров опытным путем.Сравнение размеров опытным путем является единственным способом получения измерительной информации. При этом не уточняется, каким образом происходит сравнение размеров одноименных физических величин, с помощью каких приспособлений или даже может быть без них. Просто утверждается, что другого способа нет.
Таким образом, в более широком смысле измерение – это процесс приёма и преобразования информации об измеряемой физической величине для получения количественного результата, её сравнения с единицей измерения в форме, удобной для её использования.
Вариантов сравнения между собой двух размеров 
и 
всего три:
или
; (2.1)
позволяет ответить на вопрос: какой из двух размеров больше другого (либо они равны). Это наименее информативное измерение;
— второй отвечает на вопрос – на сколько один результат отличается от другого
; (2.2)
— последняя разновидность способа сравнения является самой информативной
, (2.3)
она позволяет определить значение измеряемой физической величины Х, т.е. выразить её размер в общепринятых (узаконенных) единицах в кратном или дольном отношении, и отвечает на вопрос, во сколько раз один размер больше (меньше) другого.
Следующие определения относятся к процессу измерения.
Пример — Зафиксированное в данный момент времени по табло бытового электрического счетчика значение, равное 505,9 кВт×ч, является отсчетом его показаний на этот момент.
Измерения физических величин. Совокупность 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 ве
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.
Примеры
1. 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 dynamique
Измерение 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.
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 observation
fr observation
Операции, 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 mesure
Сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.
5.17. Измерительная информация
de Messinformation en measurement information
fr infomation de mesure
Информация 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
В чем заключается задача физических измерений
Всероссийский научно-исследовательский институт
оптико-физических измерений
