Метрология и теория измерений

Назначение и область дисциплины
Метрология (от греч. μέτρον «мера» + λόγος «мысль; причина») — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.
Три раздела метрологии:
Теоретическая или фундаментальная — рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
Прикладная — изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
Законодательная — устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Цели метрологии
создание общей теории измерений;
образование единиц физических величин и систем единиц;
разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (законодательная метрология);
создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.

Понятие физической величины
Физическая величина — это свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
Пример: «сила тока» как физическая величина в качественном отношении является характеристикой различных радиоэлектронных изделий. Вместе с тем количественное значение силы тока, протекающего по цепям каждого изделия, может быть различным.
Размер физической величины — это некоторое количественное содержание физической величины, присущее конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу. Истинный размер физической величины существует объективно, независимо от того, знаем мы его или нет (например, сопротивление конкретного проводника или ток в конкретной электрической цепи).
Значение физической величины — это количественная оценка размера физической величины, представленная в виде некоторого числа принятых для нее единиц (например, значение сопротивления проводника 5 Ом или значение силы тока 8 А).
Различают истинное значение физической величины, идеально отражающее свойство объекта, действительное, найденное экспериментально, достаточно близкое к истинному значению, которое можно использовать вместо него, и измеренное значение, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерения.

Основные и производные физические величины
Совокупность величин, связанных между собой зависимостями, образуют систему физических величин, в которой имеются основные и производные величины.
Основная физическая величина — это величина, входящая в систему и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.
Производная физическая величина — это величина, входящая в систему и определяемая через основные величины этой системы.

Единица физической величины

Основные единицы физической величины

Производные и внесистемные единицы физической величины

Размерность физической величины

Дополнительные характеристики физических величин

Кратные единицы физической величины
Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз (10 в степени) превышают основную единицу измерения некоторой физической величины.

Дольные единицы физической величины
Дольные единицы составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины.

Двоичные приставки
Двоичные приставки — приставки перед наименованиями или обозначениями единиц измерения информации, применяемые для формирования кратных единиц, отличающихся от базовой единицы в определённое целое, являющееся целой положительной степенью числа 210, число раз. Двоичные приставки используются для образования единиц измерения информации, кратных битам и байтам.

Двоичные приставки с их десятичными аналогами