Mått

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 juni 2022; kontroller kräver 3 redigeringar .

enheter.

Ett kännetecken för mätnoggrannhet är dess fel eller osäkerhet . Mätningsexempel:

  1. I det enklaste fallet, genom att applicera en linjal med divisioner på vilken del som helst, jämförs dess storlek med den enhet som lagras av linjalen och, efter räkning, värdet på värdet (längd, höjd, tjocklek och andra parametrar för delen) erhålls.
  2. Med hjälp av en mätanordning jämförs storleken på värdet omvandlat till pekarens rörelse med den enhet som lagras av denna anordnings skala, och en avläsning görs.

I de fall det är omöjligt att utföra en mätning (en kvantitet särskiljs inte som en fysisk sådan, eller en måttenhet för denna kvantitet inte är definierad), praktiseras det att utvärdera sådana kvantiteter enligt villkorade skalor, t.ex. Richterskalan av jordbävningens intensitet , Mohs-skalan  - skalan av mineralers hårdhet .

Ett speciellt fall av mätning är jämförelse utan att specificera kvantitativa egenskaper.

Vetenskapen, vars ämne är alla aspekter av mätning, kallas metrologi .

Klassificering av mätningar

Efter typer av mätningar

Enligt RMG 29-99 ”Metrology. Grundläggande termer och definitioner" skiljer följande typer av mätningar:

Det är också värt att notera att i olika källor särskiljs dessutom följande typer av mätningar: metrologiska och tekniska, nödvändiga och överflödiga, etc.

Genom mätmetoder

Enligt de villkor som avgör resultatets noggrannhet

I förhållande till förändringen av det uppmätta värdet

dynamisk och statisk.

Enligt resultaten av mätningar

Klassificering av mätserier

Noggrannhet

Efter antal dimensioner

Klassificering av uppmätta storheter

Noggrannhet

Enligt resultaten av mätningar

Historik

Standardisering av mätningar

I början av 1840 infördes det metriska måttsystemet i Frankrike .

År 1867 utfärdade D. I. Mendeleev en vädjan om att hjälpa till med förberedelserna av den metriska reformen i Ryssland. På hans initiativ föreslog S:t Petersburgs vetenskapsakademi inrättandet av en internationell organisation som skulle säkerställa enhetligheten hos mätinstrument i internationell skala. 1875 antogs meterkonventionen . Antagandet av konventionen markerade början på internationell standardisering .

Enheter och mätsystem

Inom fysik och teknik används måttenheter ( enheter av fysiska storheter , kvantitetsenheter [2] ) för att standardisera presentationen av mätresultat. Användningen av termen måttenhet strider mot de normativa dokumenten [3] och rekommendationerna från metrologiska publikationer [4] , men det används flitigt i den vetenskapliga litteraturen [5] . Det numeriska värdet av en fysisk storhet representeras som förhållandet mellan det uppmätta värdet och något standardvärde, som är måttenheten. Ett tal med en indikation på måttenheten kallas namngiven . Skilja mellan grundläggande och härledda enheter. Grundenheterna i detta enhetssystem fastställs för de fysiska storheter som väljs som huvudenheter i motsvarande system av fysiska kvantiteter . Så, International System of Units (SI) är baserat på International System of Quantities ( Engelska  International System of Quantities , ISQ), där de viktigaste är sju kvantiteter: längd , massa , tid , elektrisk ström , termodynamisk temperatur , mängd av substans och ljusstyrka . Följaktligen, i SI är grundenheterna enheterna för de angivna kvantiteterna. Storleken på basenheterna fastställs genom överenskommelse inom ramen för motsvarande enhetssystem och fixeras antingen med hjälp av standarder (prototyper) eller genom att fastställa de numeriska värdena för de grundläggande fysiska konstanterna .

Internationellt enhetssystem

Systemet med enheter av fysiska kvantiteter, den moderna versionen av det metriska systemet . SI är det mest använda systemet av enheter i världen, både i vardagen och inom vetenskap och teknik. För närvarande antas SI som huvudsystemet av enheter av de flesta länder i världen och används nästan alltid inom teknikområdet, även i de länder där traditionella enheter används i vardagen. I dessa få länder (till exempel USA ) har definitionerna av traditionella enheter ändrats på ett sådant sätt att de relateras med fasta koefficienter till motsvarande SI-enheter. Det officiella internationella dokumentet om SI-systemet är SI-broschyren ( French  Brochure SI , English  SI Brochure ), publicerad sedan 1970. Sedan 1985 har den getts ut på franska och engelska och har även översatts till flera andra språk. 2006 publicerades den 8:e upplagan.

Värde Enhet
namn Dimensionera namn Beteckning
ryska franska/engelska ryska internationell
Längd L meter meter/meter m m
Vikt M kilogram [6] kilogram/kilogram kg kg
Tid T andra sekund/sekund Med s
Styrkan hos den elektriska strömmen jag ampere ampere/ampere MEN A
Termodynamisk temperatur Θ kelvin kelvin Till K
Mängd ämne N mol mol mol mol
Ljusets kraft J candela candela CD CD

Metriskt måttsystem

Allmänt namn för det internationella decimalsystemet av enheter baserat på användningen av meter och kilogram . Under de senaste två århundradena har det funnits olika versioner av det metriska systemet, som skiljer sig åt i valet av grundläggande enheter . För närvarande är SI- systemet internationellt erkänt . Den största skillnaden mellan det metriska systemet och de traditionella systemen som användes tidigare är användningen av en ordnad uppsättning måttenheter. För alla fysiska kvantiteter finns det bara en huvudenhet och en uppsättning submultiplar och multiplar, bildade på ett standardsätt med decimalprefix . Detta eliminerar besväret med att använda ett stort antal olika enheter (som tum , fot , blekning , miles , etc.) med komplexa konverteringsregler mellan dem. I det metriska systemet reduceras omvandlingen till att multiplicera eller dividera med en potens av 10, det vill säga en enkel permutation av decimalkomma i en decimal .

CGS-system

Systemet med måttenheter som var vanligt förekommande före antagandet av International System of Units ( SI ). Ett annat namn är det absoluta [7] fysiska systemet av enheter . Inom ramen för CGS finns det tre oberoende dimensioner (längd, massa och tid), resten reduceras till dem genom multiplikation, division och exponentiering (eventuellt bråk). Förutom de tre grundläggande måttenheterna - centimeter , gram och andra , finns det i CGS ett antal ytterligare måttenheter som härrör från de viktigaste. Vissa fysiska konstanter visar sig vara dimensionslösa. Det finns flera varianter av CGS, som skiljer sig åt i valet av elektriska och magnetiska måttenheter och storleken på konstanterna i olika elektromagnetismlagar (CGSE, CGSM, Gaussiskt enhetssystem). GHS skiljer sig från SI inte bara i valet av specifika måttenheter. På grund av det faktum att de grundläggande enheterna för elektromagnetiska fysiska storheter dessutom infördes i SI, som inte fanns i CGS, har vissa enheter andra dimensioner. På grund av detta skrivs vissa fysiska lagar annorlunda i dessa system (som Coulombs lag ). Skillnaden ligger i koefficienterna, varav de flesta är dimensionella. Därför, om du bara ersätter SI-enheter i formlerna som är skrivna i CGS, kommer felaktiga resultat att erhållas. Detsamma gäller för olika varianter av CGS - i det CGSE, CGSM och Gaussiska enhetssystemet kan samma formler skrivas på olika sätt.

Engelskt system av åtgärder

Används i Storbritannien , USA och andra länder. Vissa av dessa mått i ett antal länder varierar något i storlek, så följande är huvudsakligen avrundade metriska ekvivalenter till engelska mått, bekvämt för praktiska beräkningar.

Mätinstrument

Ett tekniskt verktyg avsett för mätningar, med normaliserade metrologiska egenskaper, reproducering och (eller) lagring av en fysisk kvantitetsenhet , vars storlek tas oförändrad (inom det fastställda felet ) under ett känt tidsintervall. Ryska federationens lag " Om att säkerställa enhetlighet i mätningar " definierar ett mätinstrument som ett tekniskt instrument avsett för mätningar. Det formella beslutet att klassificera ett tekniskt verktyg som ett mätinstrument fattas av Federal Agency for Technical Regulation and Metrology . Klassificering:

Noggrannhet

  1. Mätinstrumentets noggrannhet är graden av överensstämmelse mellan mätanordningens avläsningar och det verkliga värdet av den uppmätta kvantiteten. Ju mindre skillnaden är, desto större noggrannhet har instrumentet. Noggrannheten hos en standard eller ett mått kännetecknas av ett fel eller en grad av reproducerbarhet . Noggrannheten för ett mätinstrument kalibrerat mot en standard är alltid sämre än eller lika med standardens noggrannhet.
  2. Noggrannheten hos mätresultatet är en av egenskaperna hos mätkvaliteten, vilket återspeglar närheten till noll för felet i mätresultatet . Det bör noteras att förbättringen av kvaliteten på mätningarna alltid refereras till med termen "öka noggrannheten" - dessutom bör värdet som kännetecknar noggrannheten minska i detta fall.

Mätfel

Utvärdering av avvikelsen av det uppmätta värdet för en storhet från dess verkliga värde. Mätfel är en egenskap (mått) för mätnoggrannhet . Eftersom det är omöjligt att med absolut noggrannhet ta reda på det sanna värdet av någon kvantitet, är det också omöjligt att ange storleken på avvikelsen för det uppmätta värdet från det sanna värdet. (Denna avvikelse brukar kallas för mätfel. I ett antal källor, till exempel i Great Soviet Encyclopedia , används termerna mätfel och mätfel som synonymer, men enligt RMG 29-99 [8] termen mätfel rekommenderas inte eftersom det är mindre framgångsrikt). Det är bara möjligt att uppskatta storleken på denna avvikelse, till exempel med statistiska metoder . I praktiken, istället för det sanna värdet, används det faktiska värdet av kvantiteten x d , det vill säga värdet på den fysiska kvantiteten som erhållits experimentellt och så nära det sanna värdet att det kan användas istället för det i det inställda måttet uppgift [8] . Ett sådant värde beräknas vanligtvis som medelvärdet som erhålls genom statistisk bearbetning av resultaten av en serie mätningar. Detta värde som erhålls är inte exakt, utan bara det mest sannolika. Därför är det nödvändigt att ange i mätningarna vad deras noggrannhet är . För att göra detta, tillsammans med det erhållna resultatet, indikeras mätfelet. Spela till exempel T=2,8±0,1  s. betyder att det sanna värdet av T ligger i intervallet från 2,7 s. upp till 2,9 s. med någon specificerad sannolikhet (se konfidensintervall , konfidenssannolikhet , standardfel ).

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Metrologi och tekniska mätningar. Kolchkov V.I. Resurs "NOGGRANNHET-KVALITET"]
  2. ↑ Officiellt namn enligt GOST 8.417-2002 Statligt system för att säkerställa enhetlighet i mätningar. Enheter av kvantiteter.
  3. ↑ Dekret från Ryska federationens regering av den 31 oktober 2009 N 879 om godkännande av förordningen om kvantitetsenheter som är tillåtna för användning i Ryska federationen (otillgänglig länk) . Hämtad 1 juni 2013. Arkiverad från originalet 2 november 2013. 
  4. ↑ ”Det är inte tillåtet att använda termen måttenhet för en fysisk storhet eller måttenhet istället för den standardiserade termen enhet för en fysisk storhet eller enhet , eftersom begreppet måttenhet definieras genom begreppet enhet . Det är nödvändigt att skriva: en ampere är en enhet för strömstyrka, en kvadratmeter är en enhet för area , och du kan inte skriva: en ampere är en måttenhet för strömstyrka, en kvadratmeter är en måttenhet för area "( Author's Dictionary-Reference Book / Sammanställd av L.A. Gilberg och L.I. Frid. - M . : Book, 1979. - S. 98–99. - 304 s. ).
  5. ↑ Det finns en liknande variation i utländsk terminologi. Så på engelska används, tillsammans med termen unit , unit of measure(ment) : Are, en metrisk måttenhet, lika med 100 kvadratmeter (Concise Oxford English Dictionary, 11:e upplagan, 2004).
  6. ↑ Av historiska skäl innehåller namnet "kilogram" redan decimalprefixet "kilo", så multiplar och submultiplar bildas genom att lägga till standard SI-prefix till namnet eller symbolen för enheten " gram " (som i sig är en submultipel i SI system: 1g = 10 −3 kg).
  7. ↑ Absoluta system kallas system där enheterna för längd, massa och tid tas som grundenheter för mekaniska storheter.
  8. ↑ 1 2 RMG 29-99 Rekommendationer för mellanstatlig certifiering. Grundläggande termer och definitioner.

Litteratur och dokumentation

Litteratur

Normativ-teknisk dokumentation

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger