Основні поняття вимірювань

ВСТУП

Вимірювання фізичних величин все ширше застосовується не тільки в техніці й промисловості, але й в біології, медицині, сільському господарстві, в охороні довкілля. Вимірювання є гарантом забезпечення ефективності технологічних процесів та високої якості продукції. Без вимірювань немислимі всі дослідження науки і техніки. Загальний рівень розвитку науки та техніки, технічний прогрес у всіх галузях народного господарства завжди визначався рівнем розвитку вимірювальної техніки.

Конспект лекцій сформовано з 6 розділів. В першому розділі розглядаються якісні і кількісні характеристики вимірюваних величин, системи одиниць, Міжнародна система СІ. Наведена загальна класифікація та способи вимірювань. Особлива увага приділяється описанню основних операцій вимірювання на прикладі метрологічних схем електронно-променевого осцилографа та найбільш поширеного магнітоелектричного вимірювального механізму. Другий розділ присвячений похибкам вимірювань. Розглянуто природу появи похибок та способи їх виявлення і усунення, а також визначення класів точності приладів. При опрацюванні результатів вимірювань у третьому розділі розглядаються питання нехтування похибками, заокруглення результатів вимірювання, додавання похибок, усереднення результатів. Наводиться приклад інформаційної концепції вимірювань. У четвертому розділі розглядаються процеси квантування сигналів за інтенсивністю і в часі та визначення похибок квантування. У п’ятому розділі описані структурні схеми та принципи дії засобів вимірювання електричних величин (амперметрів, вольтметрів, омметрів). Наведені приклади електромеханічних та електронних аналогових вимірювальних приладів. Описано принцип дії цифрового вольтметра. Заключний розділ конспекту присвячений організаційним основам метрологічного забезпечення.

В конспекті лекцій детально розглянуті всі теоретичні питання курсу відповідно до робочої навчальної програми дисципліни «Вступ до техніки вимірювань».

ОСНОВИ ТЕОРІЇ ВИМІРЮВАНЬ

Основні поняття вимірювань

Вимірювання – це один із найважливіших шляхів пізнання природи людиною.

Наука і промисловість не можуть існувати без вимірювань. За оцінками експертів від 3 до 6 % валового національного продукту передових індустріальних країн тратиться на вимірювання і пов’язані з ним операції.

Діапазон вимірюваних величин і їх кількість постійно зростає. Так, наприклад, довжина вимірюється від10^-10 до 10¹⁷ м; електричний опір – від 10^-6 до 10¹⁷ Ом; сила електричного струму – від 10^-16 до 10⁴ А і т. інше. З ростом діапазону вимірюваних величин зростає і складність вимірювань. Дуже важливо одержати достовірну інформацію про вимірювану величину.

Наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності і способи досягнення необхідної точності – це метрологія. Грецьке слово «μετρολογοσ» утворене від слова «μετροη» – міра і «λογοσ» – вчення.

Предметом метрології є одержання кількісної інформації про властивості об’єктів і процесів із заданою точністю і достовірністю.

Засоби метрології – це сукупність засобів вимірювань і метрологічних стандартів, які забезпечують їх раціональне використання.

Метрологія має:

Філософський аспект – вимірювання є важливим універсальним методом пізнання фізичних явищ і процесів.

Науковий аспект – за допомогою вимірювання в науці відбувається зв'язок теорії з експериментом.

Технічний аспект – вимірювання забезпечують одержання кількісної і якісної інформації про об’єкт керування чи контролю, достовірність медичної та екологічної діагностики та інше.

Важливою задачею метрології є утворення еталонів фізичних величин, функціонування яких і передачу розмірів фізичних величин забезпечують спеціальні державні служби.

Основне поняття метрології – вимірювання. Вимірювання – це знаходження значення фізичної величини (ФВ) дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Дата добавления: 2015-11-14