Метрологические понятия

Уровень развития измерительной техники – один из важнейших показателей прогресса науки и техники.
Основными направлениями этого развития являются:
повышение точности измерений;
автоматизация процесса измерений;
повышение быстродействия и надежности измерительных приборов;
уменьшение потребляемой мощности питания и габаритов средств измерительной техники.
Электроизмерения, как и другие измерения, основаны на метрологии.
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
В метрологии имеется законодательный раздел, разрабатывающий общие правила, требования и нормы, нуждающиеся в регламентации и контроле государства, направленный на обеспечение единства измерений и единообразие средств измерений.
Метрологические понятия и термины стандартизированы, их применение обязательно в литературе и практике измерений.

Измерения – нахождение значений физической величины опытным путем с помощью технических средств.
Физическая величина – свойства, общие в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальные для каждого объекта. Например, электрическое напряжение – свойство, в качественном отношении общее для всех источников электроэнергии, хотя в количественном отношении – различно.
Значение физической величины – оценка физической величины в виде некоторого числа в принятых для нее единицах.
Истинное значение физической величины идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство данного объекта, оно практически недостижимо.
Действительное значение физической величины – значение, полученное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.
Средство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.
Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из основных данных. Например, измерение величины напряжения вольтметром, величины тока - амперметром.
Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Например, измерение электрической мощности постоянного тока при помощи вольтметра и амперметра (P=U*I).
где R0 = R(0°); A, B – неизвестные константы. Попарно измеряя сопротивление и температуру, получим систему уравнений, решив которую найдем значения A и B.
Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или нескольких неоднородных величин с целью нахождения зависимости между ними. Например, определение зависимости величены электрического сопротивления от температуры:

Единица физической величины – физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение “1”. Единицы делятся на основные, выбираемые произвольно при построении системы единиц, и производные, образуемые в соответствии с уравнениями связи с другими единицами данной системы единиц.
Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе единиц. Международная система единиц СИ принята в 1960 г. XI генеральной конференцией по мерам и весам и построена на семи основных и двух дополнительных единицах.
Принцип измерения – совокупность физических явлений, на которых основано данное измерение.
Метод измерения – совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Простейшим является метод непосредственной оценки, в соответствии с которым значение измеряемой величины определяют по отсчетному устройству измерительного прибора. Наиболее точный – метод сравнения измеряемой величины с однородной независимой известной величиной.
Погрешность измерений – отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины.
Точность измерения – качество измерения, отражающее близость его результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям.
Погрешность измерительного прибора – разность между показаниями прибора и истинным значением измеряемой величины.

Результат измерения – значение величины, найденное путем ее измерения. Измерение может быть однократным, тогда показания прибора являются результатом измерения, и многократным, тогда результат измерения находят путем статистической обработки результатов каждого наблюдения.
По точности результатов измерения разделяют на три вида:
точные (прецизионные), результат которых должен иметь максимально возможную при существующем уровне науки и техники точность;
контрольно-поверочные, погрешность которых не должна превышать некоторого заданного значения;
технические, результат которых содержит погрешность, определяемую погрешностью измерительного прибора.
К техническим измерениям относятся: лабораторные измерения, выполняемые при разработке или исследовании новых процессов, систем и устройств; производственные и приемосдаточные, проводимые на заводах в процессе строительства и монтажа различных объектов; эксплуатационные (наиболее многочисленные) – профилактические, контрольно-испытательные, оперативные и аварийные.
Абсолютное измерение основано на прямых измерениях одной или нескольких основных величин в результате которого значение измеряемой величины определяется непосредственно в установленных для нее единицах.
Относительное измерение – измерение отношения данной величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или изменения одной величины по отношению к другой, принятой за исходную. Результат относительных измерений часто выражают в дБ.
Кроме того, измерения делятся на статические и динамические. При статических измерениях выходной сигнал измеряемой информации – постоянный, при динамических – изменяющийся. Примером динамических измерений может служить регистрация изменяющийся величины при помощи самопишущего прибора.