Дадим основные определения понятия, применяемые в изучаемом курсе.

Измерение – это организованное действие человека, выполняемое для количественного познания свойств физического объекта с помощью определения опытным путем значения какой-либо физической величины (измеряемой величины).

Основное уравнение измерения:

Х= n[x],

где Х – измеряемая величина, [x] – единица величины, n – число.

Измеряемая физическая величина – физическая величина, подлежащая измерению в соответствии с поставленной измерительной задачей.

Влияющая физическая величина – физическая величина непосредственно не измеряемая средством измерения, но оказывающая влияние на него или на объект измерения таким образом, что это приводит к искажению результата измерения.

Различают истинное и действительное значения измеряемой величины.

Истинное значение физической величины – это значение, которое идеальным образом отображало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта.

Действительное значение физической величины – это значение, найденное экспериментально и настолько приближенное к истинному значению, что для конкретной цели может быть использовано вместо него.

Характеристики измерений

К основным характеристикам измерений можно отнести следующие понятия.

Принцип измерений – физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. (Например: изменение сопротивления материалов от температуры, возникновение ЭДС в проводнике в движущемся магнитном поле).

Метод измерений – совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Например: метод сравнения с мерой применяется на рычажковых весах.

Средствами измерений – являются используемые технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства, предназначенные для измерения одной и той же физической величины. Например: амперметр, вольтметр.

Правильность измерения – это характеристика измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результатов.

Достоверность измерений – характеризует доверие к результатам измерений и делит их на две категории: достоверные и недостоверные, в зависимости от того, известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих величин.

Воспроизводимость измерений характеризует близость к нулю случайной погрешности при повторных измерениях одной и той же величины в одинаковых условиях одним и тем же методом.

Сходимость измерений – характеризует близость друг к другу результатов измерений, выполненных в различных условиях, различными методами, на различных типах приборов.

Классификация измерений

Рассмотрим обобщённую классификацию измерений.

По способу получения результатов измерений их разделяют на:

Прямые – это измерения, при которых значение физической величины находят непосредственно из опытных данных.

При прямых измерениях измеряемую величину сравнивают непосредственно с мерой или же находят с помощью измерительных приборов.

Косвенные – это измерения, при которых неизвестную величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными прямым измерениям, т.е. измеряют не собственно определяемую величину, а другие, функционально с ней связанные.

Совокупные – это производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых неизвестную величину определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин. Например, определение номинальных масс отдельных гирь по образцовой массе какой-либо гири.

Совместные – это производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимостей между ними. Например, определение коэффициентов, связывающих зависимость сопротивления полупроводниковых материалов от температуры.

По условиям, определяющим точность результатов измерений, измерения делятся на три класса:

Измерения максимально возможной точности (эталонные), достижимой при существующем уровне техники.

Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения.

Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений.

По типу измеряемой величины:

Электрические – измерения производятся с помощью различных средств - измерительных приборов, схем и специальных устройств.

Физико-химические – это все измерения, связанные с контролем состава веществ, материалов и изделий.

Магнитные – измерения характеристик магнитного поля или магнитных свойств веществ.