مترولوژی - اصطلاحات و تعاریف اساسی. مفاهیم و اصطلاحات اساسی مترولوژی مفاهیم اندازه شناسی

بدون ابزار اندازه گیری و روش های کاربرد آنها، پیشرفت علمی و فناوری غیرممکن خواهد بود. در دنیای مدرن، مردم حتی در زندگی روزمره نمی توانند بدون آنها کار کنند. بنابراین، چنین لایه وسیعی از دانش نمی‌توانست نظام‌مند شود و به‌عنوان یک لایه کامل شکل بگیرد، برای تعریف این جهت از مفهوم مترولوژی استفاده می‌شود. ابزار اندازه گیری از نظر دانش علمی چیست؟ شاید بتوان گفت که این موضوع تحقیقی است، اما فعالیت متخصصان در این زمینه لزوماً ماهیت عملی دارد.

مفهوم مترولوژی

که در ایده کلیمترولوژی اغلب به عنوان مجموعه ای از دانش علمی در مورد وسایل، روش ها و روش های اندازه گیری در نظر گرفته می شود که مفهوم وحدت آنها را نیز در بر می گیرد. برای تنظیم کاربرد عملیبر اساس این دانش، یک آژانس فدرال برای اندازه‌شناسی وجود دارد که از نظر فنی ملک را در زمینه اندازه‌شناسی مدیریت می‌کند.

همانطور که می بینید، اندازه گیری جایگاه اصلی را در مفهوم مترولوژی به خود اختصاص می دهد. در این زمینه، اندازه گیری به معنای به دست آوردن اطلاعات در مورد موضوع مورد مطالعه - به ویژه اطلاعات در مورد خواص و ویژگی ها است. شرط لازمدقیقاً راه آزمایشی برای به دست آوردن این دانش با استفاده از ابزارهای اندازه گیری است. همچنین باید در نظر گرفت که اندازه‌شناسی، استانداردسازی و صدور گواهینامه ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و تنها با هم می‌توانند عملی کنند. اطلاعات ارزشمند. بنابراین، اگر اندازه‌شناسی با مسائل توسعه سروکار داشته باشد، استانداردسازی فرم‌ها و قوانین یکسانی را برای اعمال همین روش‌ها و همچنین برای ثبت ویژگی‌های اشیاء مطابق با استانداردهای داده شده ایجاد می‌کند. در مورد صدور گواهینامه، هدف آن تعیین انطباق شی مورد مطالعه با پارامترهای خاصی است که توسط استانداردها تعیین شده است.

اهداف و مقاصد مترولوژی

اندازه شناسی با چندین چالش مهم مواجه است که در سه حوزه نظری، تقنینی و عملی قرار دارند. با توسعه دانش علمی، اهداف از جهات مختلف به طور متقابل تکمیل و تنظیم می شوند، اما به طور کلی، وظایف اندازه شناسی را می توان به شرح زیر ارائه کرد:

• تشکیل سیستم های واحدها و ویژگی های اندازه گیری.
• توسعه دانش نظری عمومی در مورد اندازه گیری.
• استانداردسازی روش های اندازه گیری
• تصویب استانداردهای روش های اندازه گیری، اقدامات تأیید و ابزار فنی.
• بررسی نظام اقدامات در چارچوب دیدگاه تاریخی.

وحدت اندازه گیری ها

سطح پایه استانداردسازی به این معنی است که نتایج اندازه گیری ها در قالب تایید شده منعکس می شود. یعنی مشخصه اندازه گیری به شکل پذیرفته شده آن بیان می شود. علاوه بر این، این نه تنها در مورد مقادیر خاص اندازه گیری، بلکه در مورد خطاهایی که می توان با در نظر گرفتن احتمالات بیان کرد نیز صدق می کند. وحدت مترولوژیکی وجود دارد تا امکان مقایسه نتایجی که در شرایط مختلف انجام شده است را فراهم کند. علاوه بر این، در هر مورد، روش ها و ابزارها باید یکسان باقی بمانند.

اگر مفاهیم اساسی اندازه‌شناسی را از نظر کیفیت نتایج به‌دست‌آمده در نظر بگیریم، اصلی‌ترین آن دقت خواهد بود. به یک معنا، با خطا در ارتباط است که خوانش ها را تحریف می کند. دقیقاً به منظور افزایش دقت است که از اندازه گیری های سریال در شرایط مختلف استفاده می شود که به لطف آن می توان تصویر کامل تری از موضوع مورد مطالعه به دست آورد. اقدامات پیشگیرانه با هدف بررسی تجهیزات فنی، آزمایش روش های جدید، تجزیه و تحلیل استانداردها و غیره نیز نقش بسزایی در بهبود کیفیت اندازه گیری ها دارد.

اصول و روش های اندازه گیری

برای دستیابی به اندازه‌گیری‌های با کیفیت بالا، اندازه‌شناسی بر چندین اصل اساسی تکیه می‌کند، از جمله موارد زیر:

• اصل پلتیر، بر تعیین انرژی جذب شده در طول جریان پرتوهای یونیزان متمرکز است.
• اصل جوزفسون که بر اساس آن اندازه گیری ولتاژ در مدار الکتریکی انجام می شود.
• اصل داپلر که اندازه گیری سرعت را فراهم می کند.
• اصل گرانش.

برای این اصول و سایر اصول، پایه وسیعی از روش ها با کمک آنها ایجاد شده است تحقیق عملی. توجه به این نکته مهم است که مترولوژی علم اندازه گیری است که توسط ابزارهای کاربردی پشتیبانی می شود. اما ابزارهای فنی، از سوی دیگر، مبتنی بر اصول و روش های نظری خاصی است. از رایج ترین روش ها می توان به روش ارزیابی مستقیم، اندازه گیری جرم در مقیاس، جایگزینی، مقایسه و غیره اشاره کرد.

ابزار اندازه گیری

یکی از مفاهیم مهم در اندازه شناسی ابزار اندازه گیری است. به عنوان یک قاعده، که مقدار فیزیکی خاصی را بازتولید یا ذخیره می کند. در طول کاربرد، شی را بررسی می کند و پارامتر شناسایی شده را با پارامتر مرجع مقایسه می کند. ابزارهای اندازه گیری گروه وسیعی از ابزارها هستند که طبقه بندی های زیادی دارند. با توجه به طراحی و اصل عملکرد آنها، به عنوان مثال، مبدل ها، دستگاه ها، سنسورها، دستگاه ها و مکانیسم ها متمایز می شوند.

تنظیم اندازه گیری نوع نسبتاً مدرنی از دستگاه است که در اندازه شناسی استفاده می شود. این تنظیم در استفاده عملی چیست؟ بر خلاف ساده ترین ابزارها، نصب ماشینی است که شامل طیف وسیعی از اجزای کاربردی است. هر یک از آنها ممکن است مسئول یک یا چند اقدام باشد. به عنوان مثال می توان به نقاله های لیزری اشاره کرد. آنها توسط سازندگان برای تعیین طیف گسترده ای از پارامترهای هندسی و همچنین برای محاسبات با استفاده از فرمول استفاده می شوند.

خطا چیست؟

خطا نیز نقش بسزایی در فرآیند اندازه گیری دارد. در تئوری، یکی از مفاهیم اساسی مترولوژی محسوب می شود که در این مورد منعکس کننده انحراف مقدار به دست آمده از مقدار واقعی است. این انحراف ممکن است تصادفی یا سیستماتیک باشد. در طراحی ابزارهای اندازه گیری، سازندگان معمولاً مقدار مشخصی خطا را در لیست مشخصات قرار می دهند. به لطف رفع محدودیت های احتمالی انحرافات در نتایج است که می توانیم در مورد قابلیت اطمینان اندازه گیری ها صحبت کنیم.

اما این تنها خطا نیست که انحرافات احتمالی را تعیین می کند. عدم قطعیت یکی دیگر از ویژگی هایی است که اندازه شناسی را در این زمینه راهنمایی می کند. عدم قطعیت اندازه گیری چیست؟ برخلاف خطا، عملاً با مقادیر دقیق یا نسبتاً دقیق عمل نمی کند. این فقط شک در مورد یک نتیجه خاص را نشان می دهد، اما باز هم فواصل انحرافاتی را که می تواند باعث چنین نگرش نسبت به مقدار به دست آمده شود را تعیین نمی کند.

انواع مترولوژی بر اساس حوزه کاربرد

اندازه شناسی به یک شکل تقریباً در همه زمینه ها درگیر است فعالیت انسانی. در ساخت و ساز، از همان ابزار اندازه گیری برای ثبت انحراف سازه ها در امتداد هواپیما استفاده می شود؛ در پزشکی، آنها بر اساس دقیق ترین تجهیزات استفاده می شوند؛ در مهندسی مکانیک، متخصصان نیز از دستگاه هایی استفاده می کنند که به آنها اجازه می دهد مشخصات را با کوچکترین جزئیات تعیین کنند. . پروژه‌های تخصصی بزرگ‌تری توسط آژانس مقررات فنی و اندازه‌شناسی انجام می‌شود که در عین حال بانک استانداردها، وضع مقررات، فهرست‌نویسی و غیره را انجام می‌دهد. استانداردهای مورد تایید آنها

نتیجه

در اندازه‌شناسی، استانداردها، اصول و روش‌های اندازه‌گیری از قبل تعیین‌شده و بدون تغییر وجود دارد. اما همچنین وجود دارد کل خطجهت های آن، که نمی تواند بدون تغییر باقی بماند. دقت یکی از ویژگی های کلیدی است که اندازه شناسی ارائه می دهد. دقت در زمینه یک روش اندازه گیری چیست؟ این کمیتی است که تا حد زیادی به ابزار فنی اندازه گیری بستگی دارد. و دقیقاً در این زمینه است که مترولوژی به طور پویا در حال توسعه است و ابزارهای منسوخ و ناکارآمد را پشت سر می گذارد. اما این تنها یکی از بارزترین نمونه هایی است که در آن این منطقه به طور مرتب به روز می شود.

اصطلاحات اندازه شناسی پایه توسط استانداردهای دولتی ایجاد شده است.

1. مفهوم اساسی مترولوژی - اندازه گیری.با توجه به GOST 16263-70، اندازه گیری به معنای یافتن مقدار یک کمیت فیزیکی (PV) به صورت تجربی با استفاده از ابزارهای فنی خاص است.

نتیجه یک اندازه گیری، دریافت یک مقدار در طول فرآیند اندازه گیری است.

با کمک اندازه گیری ها، اطلاعاتی در مورد وضعیت تولید، فرآیندهای اقتصادی و اجتماعی به دست می آید. به عنوان مثال، اندازه گیری ها منبع اصلی اطلاعات در مورد انطباق محصولات و خدمات با الزامات اسناد نظارتی در طول صدور گواهینامه هستند.

2. ابزار اندازه گیری(SI) - وسیله فنی ویژه ای است که یک واحد کمیت را برای مقایسه کمیت اندازه گیری شده با واحد آن ذخیره می کند.

3. اندازه گیری کنیدیک ابزار اندازه گیری است که برای بازتولید یک کمیت فیزیکی با اندازه معین طراحی شده است: وزن ها، بلوک های اندازه گیری.

برای ارزیابی کیفیت اندازه گیری ها از ویژگی های اندازه گیری زیر استفاده می شود: دقت، همگرایی، تکرارپذیری و دقت.

- صحت- ویژگی اندازه گیری ها زمانی که نتایج آنها توسط خطاهای سیستماتیک تحریف نشده است.

- همگرایی- خاصیتی از اندازه‌گیری‌ها که نشان‌دهنده نزدیکی نتایج اندازه‌گیری به یکدیگر است که در شرایط یکسان، توسط همان ابزار اندازه‌گیری، توسط اپراتور یکسان انجام شده است.

- تکرارپذیری- خاصیت اندازه گیری هایی که نشان دهنده نزدیکی نتایج اندازه گیری های یک مقدار به یکدیگر است که در شرایط مختلف - در زمان های مختلف، در مکان های مختلف، با روش ها و ابزار اندازه گیری متفاوت انجام می شود.

به عنوان مثال، همان مقاومت را می توان مستقیماً با اهم متر یا با آمپرمتر و ولت متر با استفاده از قانون اهم اندازه گیری کرد. اما طبیعتاً در هر دو مورد نتایج باید یکسان باشد.

- دقت- خاصیت اندازه گیری ها که نشان دهنده نزدیکی نتایج آنها به مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده است.

این ویژگی اصلی اندازه گیری است، زیرا بیشترین کاربرد را در عمل به نیت ها دارد.

دقت اندازه گیری های SI با خطای آنها تعیین می شود. دقت اندازه گیری بالا مربوط به خطاهای کوچک است.

4. خطاتفاوت بین قرائت های SI (نتیجه اندازه گیری) Xmeas و مقدار واقعی (واقعی) کمیت فیزیکی اندازه گیری شده Xd است.

وظیفه مترولوژی اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها است. بنابراین، برای تعمیم تمام اصطلاحات فوق، از مفهوم استفاده کنید یکنواختی اندازه گیری ها- حالتی از اندازه گیری ها که در آن نتایج آنها در واحدهای قانونی بیان می شود و خطاها با احتمال معین شناخته می شوند و از حد تعیین شده فراتر نمی روند.

اقداماتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه‌گیری‌ها در اکثر کشورهای جهان توسط قانون تعیین شده است و بخشی از وظایف اندازه‌شناسی قانونی است. در سال 1993، قانون فدراسیون روسیه "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها" به تصویب رسید.

قبلاً هنجارهای حقوقی توسط مقررات دولتی وضع می شد.

در مقایسه با مفاد این قطعنامه ها، قانون نوآوری های زیر را ایجاد کرد:

در اصطلاح - مفاهیم و اصطلاحات قدیمی جایگزین شده اند.

در صدور مجوز فعالیت‌های اندازه‌شناسی در کشور، حق صدور مجوز منحصراً به دستگاه‌های سازمان سنجش کشور اعطا می‌شود.

تأیید یکپارچه ابزارهای اندازه گیری معرفی شده است.

تفکیک واضحی از وظایف کنترل اندازه‌شناسی دولتی و نظارت اندازه‌شناسی دولتی ایجاد شده است.

یک نوآوری همچنین گسترش دامنه نظارت اندازه شناسی دولتی به عملیات بانکی، پستی، مالیاتی، گمرکی و همچنین صدور گواهینامه اجباری محصولات و خدمات است.

قوانین کالیبراسیون تجدید نظر شده است.

معرفی کرد صدور گواهینامه داوطلبانهابزار اندازه گیری و غیره

شرایط لازم برای تصویب قانون:

گذار کشور به اقتصاد بازار؛

در نتیجه، سازماندهی مجدد خدمات اندازه گیری دولتی؛

این منجر به تخلف شد سیستم متمرکزمدیریت فعالیت های اندازه گیری و خدمات بخش؛

مشکلاتی در حین نظارت و کنترل مترولوژی دولتی به دلیل ظهور اشکال مختلف مالکیت به وجود آمد.

بنابراین، مشکل بازنگری در مبانی حقوقی، سازمانی و اقتصادی اندازه‌شناسی بسیار ضروری شده است.

اهداف قانون به شرح زیر است:

حمایت از شهروندان و اقتصاد فدراسیون روسیهاز پیامدهای منفی نتایج اندازه گیری غیر قابل اعتماد؛

ارتقای پیشرفت بر اساس استفاده از استانداردهای دولتی واحدهای کمیت و استفاده از نتایج اندازه گیری با دقت تضمین شده؛

ایجاد شرایط مساعد برای توسعه روابط بین الملل؛

تنظیم روابط بین ارگان های دولتی فدراسیون روسیه و اشخاص حقوقی و اشخاص حقیقی در مورد مسائل مربوط به ساخت، تولید، بهره برداری، تعمیر، فروش و واردات ابزار اندازه گیری.

در نتیجه، زمینه های اصلی اعمال قانون تجارت، مراقبت های بهداشتی، حفاظت از محیط زیست و فعالیت های اقتصادی خارجی است.

وظیفه حصول اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها به خدمات اندازه گیری دولتی واگذار شده است. قانون ماهیت بین بخشی و فرعی فعالیت های آن را تعیین می کند.

ماهیت بین بخشی این فعالیت به این معنی است که وضعیت حقوقی سازمان سنجش کشور مشابه سایر مراجع کنترل و نظارت است. تحت کنترل دولت(Gosatomnadzor، Gosenergonadzor و غیره).

ماهیت تابع فعالیت های آن به معنای تبعیت عمودی به یک بخش - Gosstandart روسیه است که در چارچوب آن به طور جداگانه و مستقل وجود دارد.

در اجرای قانون مصوب، دولت فدراسیون روسیه در سال 1994 تعدادی از اسناد را تصویب کرد:

- "آیین نامه مراکز علمی و اندازه شناسی دولتی"

- "روش تصویب مقررات مربوط به خدمات اندازه شناسی مقامات اجرایی فدرال و اشخاص حقوقی".

- "روش اعتبار سنجی خدمات اندازه شناسی اشخاص حقوقی برای حق تأیید ابزار اندازه گیری"

این اسناد به همراه قانون مزبور اصلی هستند اعمال حقوقیدر مترولوژی در روسیه

مترولوژی

مترولوژی(از یونانی μέτρον - اندازه گیری، + دیگر یونانی λόγος - فکر، عقل) - موضوع اندازه شناسی استخراج اطلاعات کمی در مورد خواص اجسام با دقت و اطمینان معین است. چارچوب نظارتی برای این استانداردهای اندازه‌شناسی است.

مترولوژی از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

• نظرییا اساسی - مشکلات نظری کلی را در نظر می گیرد (توسعه نظریه و مشکلات اندازه گیری مقادیر فیزیکی، واحدهای آنها، روش های اندازه گیری).
• کاربردی- مسائل مربوط به کاربرد عملی تحولات در اندازه‌شناسی نظری را مطالعه می‌کند. او مسئول تمام مسائل پشتیبانی اندازه شناسی است.
• مقننه- الزامات فنی و قانونی اجباری را برای استفاده از واحدهای مقادیر فیزیکی، روش ها و ابزار اندازه گیری ایجاد می کند.

مترولوژیست

اهداف و مقاصد مترولوژی

• ایجاد نظریه عمومیاندازه گیری ها
• تشکیل واحدهای مقادیر فیزیکی و سیستم واحدها؛
• توسعه و استانداردسازی روش ها و ابزارهای اندازه گیری، روش هایی برای تعیین دقت اندازه گیری، مبنای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها و یکنواختی ابزار اندازه گیری (به اصطلاح "مترولوژی قانونی").
• ایجاد استانداردها و ابزار اندازه گیری نمونه، تایید اقدامات و ابزار اندازه گیری. وظیفه فرعی اولویت این جهت، توسعه سیستمی از استانداردها بر اساس ثابت های فیزیکی است.

مترولوژی همچنین توسعه سیستم اندازه گیری، واحدهای پولی و شمارش را در یک چشم انداز تاریخی مطالعه می کند.

بدیهیات مترولوژی

1. هر اندازه گیری یک مقایسه است.
2. هر اندازه گیری بدون اطلاعات قبلی غیرممکن است.
3. نتیجه هر اندازه گیری بدون گرد کردن مقدار است متغیر تصادفی.

اصطلاحات و تعاریف مترولوژی

• وحدت اندازه گیری ها- حالتی از اندازه گیری ها که با این واقعیت مشخص می شود که نتایج آنها در واحدهای قانونی بیان می شود که اندازه آنها در محدوده تعیین شده برابر با اندازه واحدهای بازتولید شده توسط استانداردهای اولیه است و خطاهای نتایج اندازه گیری مشخص است و با احتمال داده شده از حد تعیین شده فراتر نروید.
• کمیت فیزیکی- یکی از ویژگی های یک جسم فیزیکی که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی برای هر یک از آنها مجزا است.
• اندازه گیری- مجموعه ای از عملیات برای استفاده از یک وسیله فنی که یک واحد کمیت فیزیکی را ذخیره می کند و از تعیین رابطه کمیت اندازه گیری شده با واحد آن و به دست آوردن مقدار این کمیت اطمینان حاصل می کند.
• ابزار اندازه گیری- یک دستگاه فنی در نظر گرفته شده برای اندازه گیری ها و دارای ویژگی های اندازه شناسی استاندارد شده برای بازتولید و (یا) ذخیره یک واحد کمیت، که اندازه آن در خطای تعیین شده در یک بازه زمانی مشخص بدون تغییر فرض می شود.
• تایید- مجموعه ای از عملیات انجام شده برای تأیید انطباق ابزارهای اندازه گیری با الزامات اندازه گیری.
• خطای اندازه گیری- انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده.
• خطای ابزار اندازه گیری- تفاوت بین قرائت ابزار اندازه گیری و مقدار واقعی کمیت فیزیکی اندازه گیری شده.
• دقت ابزار اندازه گیری- ویژگی کیفیت یک ابزار اندازه گیری که نزدیکی خطای آن را به صفر منعکس می کند.
• مجوز- این مجوزی است که توسط مقامات خدمات اندازه گیری ایالتی در قلمروی که به یک شخص حقیقی یا حقوقی برای انجام فعالیت هایی برای تولید و تعمیر ابزار اندازه گیری اختصاص داده شده است.
• واحد استاندارد کمیت- ابزار فنی در نظر گرفته شده برای انتقال، ذخیره سازی و بازتولید یک واحد ارزش.

تاریخچه مترولوژی

قدمت مترولوژی به دوران باستان باز می گردد و حتی در کتاب مقدس نیز به آن اشاره شده است. اشکال اولیه اندازه‌شناسی شامل ایجاد استانداردهای دلخواه ساده توسط مقامات محلی، اغلب بر اساس اندازه‌گیری‌های عملی ساده مانند طول بازو بود. اولین استانداردها برای مقادیری مانند طول، وزن و زمان معرفی شدند، این امر برای ساده سازی معاملات تجاری و همچنین ثبت فعالیت های انسانی انجام شد.

اندازه‌شناسی در دوران انقلاب صنعتی معنای جدیدی پیدا کرد؛ اطمینان از تولید انبوه کاملاً ضروری بود.

تاریخی مراحل مهمدر توسعه مترولوژی:

• قرن هجدهم - ایجاد استاندارد متر (استاندارد در فرانسه در موزه اوزان و اندازه ها نگهداری می شود؛ در حال حاضر بیشتر یک نمایشگاه تاریخی است تا یک ابزار علمی).
• 1832 - ایجاد سیستم های مطلق واحدها توسط کارل گاوس.
• 1875 - امضای کنوانسیون بین المللی متر.
• 1960 - توسعه و ایجاد سیستم بین المللی واحدها (SI).
• قرن 20 - مطالعات اندازه شناسی کشورها توسط سازمان های بین المللی اندازه شناسی هماهنگ می شود.

نقاط عطف تاریخ ملیمترولوژی:

• الحاق به کنوانسیون متر؛
• 1893 - ایجاد توسط D.I. مندلیف از اتاق اصلی وزن و اندازه گیری (نام مدرن: "مؤسسه تحقیقاتی مترولوژی مندلیف").

روز جهانی مترولوژی هر ساله در 20 می جشن گرفته می شود. این تعطیلات توسط کمیته بین المللی اوزان و معیارها (CIPM) در اکتبر 1999 در هشتاد و هشتمین نشست CIPM ایجاد شد.

شکل گیری و تفاوت های مترولوژی در اتحاد جماهیر شوروی (روسیه) و خارج از کشور

توسعه سریع علم، فناوری و فناوری در قرن بیستم مستلزم توسعه مترولوژی به عنوان یک علم بود. در اتحاد جماهیر شوروی، اندازه شناسی به عنوان یک رشته دولتی توسعه یافت، زیرا نیاز به بهبود دقت و تکرارپذیری اندازه گیری ها با صنعتی شدن و رشد مجتمع نظامی-صنعتی افزایش یافت. اندازه‌شناسی خارجی نیز بر اساس الزامات عملی بود، اما این الزامات عمدتاً از شرکت‌های خصوصی بود. نتیجه غیرمستقیم این رویکرد، تنظیم دولتی مفاهیم مختلف مربوط به اندازه‌شناسی بود، یعنی تنظیم GOST برای هر چیزی که باید استاندارد شود. در خارج از کشور سازمان های غیردولتی مانند ASTM این وظیفه را بر عهده گرفته اند.

با توجه به این تفاوت در اندازه شناسی اتحاد جماهیر شوروی و جمهوری های پس از شوروی استانداردهای دولتی(استانداردها) بر خلاف محیط رقابتی غربی، که در آن یک شرکت خصوصی ممکن است از استاندارد یا ابزار قابل اعتراض استفاده نکند و با شرکای خود در مورد گزینه دیگری برای تأیید تکرارپذیری اندازه‌گیری‌ها به توافق برسد، غالب شناخته می‌شوند.

حوزه های منتخب مترولوژی

• مترولوژی هوانوردی
• مترولوژی شیمیایی
• مترولوژی پزشکی
• بیومتریک

علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل حصول اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز.

اندازه گیری

وحدت اندازه گیری

1. کمیت های فیزیکی

کمیت فیزیکی (PV)

ارزش PV واقعی

پارامتر فیزیکی

تأثیرگذار fv

ROD FV

اطمینان کیفی FV.

طول و قطر قطعه-

واحد FV

سیستم واحد PV

واحد مشتق

واحد سرعت- متر/ثانیه

واحد غیر سیستمی FV

به طور مساوی مجاز است؛.

پذیرش موقت؛

از استفاده خارج شده است.

مثلا:

- - واحد زمان؛

در اپتیک- دیوپتر- - هکتار- - واحد انرژی و غیره؛

- چرخش در ثانیه؛ بار- واحد فشار (1bar = 100 000 Pa)؛

کوینتال و غیره

چند واحد FV

DOLNAYA FV

به عنوان مثال، 1μs= 0.000 001s.

اصطلاحات و تعاریف اساسی مترولوژی

علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل حصول اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز.

اندازه گیری

یافتن مقدار کمیت فیزیکی اندازه گیری شده به صورت تجربی با استفاده از ابزارهای فنی خاص.

وحدت اندازه گیری

ویژگی کیفیت اندازه گیری ها که شامل این واقعیت است که نتایج آنها در واحدهای قانونی بیان می شود و خطاهای نتایج اندازه گیری با احتمال معین شناخته می شوند و از حدود تعیین شده فراتر نمی روند.

دقت نتایج اندازه گیری

مشخصه کیفیت یک اندازه گیری که نشان دهنده نزدیکی به صفر خطای نتیجه آن است.

1. کمیت های فیزیکی

کمیت فیزیکی (PV)

مشخصه یکی از خصوصیات یک جسم فیزیکی (سیستم فیزیکی، پدیده یا فرآیند)، که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی برای هر شیء منحصر به فرد است.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی

مقدار یک کمیت فیزیکی که به طور ایده آل کمیت فیزیکی متناظر را از نظر کمی و کیفی منعکس می کند.

این مفهوم با مفهوم حقیقت مطلق در فلسفه همبستگی دارد.

ارزش PV واقعی

مقدار PV، به طور تجربی و به اندازه واقعی نزدیک است که برای کار اندازه گیری داده شده می تواند جایگزین آن شود.

به عنوان مثال، هنگام بررسی ابزار اندازه گیری، مقدار واقعی مقدار اندازه گیری استاندارد یا قرائت ابزار اندازه گیری استاندارد است.

پارامتر فیزیکی

EF، هنگام اندازه گیری یک EF معین به عنوان یک مشخصه کمکی در نظر گرفته می شود.

به عنوان مثال، فرکانس هنگام اندازه گیری ولتاژ AC.

تأثیرگذار fv

PV، که اندازه گیری آن توسط یک ابزار اندازه گیری مشخص ارائه نشده است، اما بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد.

ROD FV

اطمینان کیفی FV.

طول و قطر قطعه- مقادیر همگن؛ طول و جرم قطعه کمیت های غیر یکنواخت هستند.

واحد FV

FV با اندازه ثابت، که به صورت مشروط اختصاص داده شده است مقدار عددیبرابر با واحد است و برای بیان کمی PVs همگن استفاده می شود.

باید به تعداد واحدهای PV وجود داشته باشد.

واحدهای پایه، مشتق، چندگانه، فرعی، سیستمی و غیر سیستمی وجود دارد.

سیستم واحد PV

مجموعه ای از واحدهای پایه و مشتق شده از مقادیر فیزیکی.

واحد اساسی سیستم واحدها

واحد PV پایه در یک سیستم معین از واحدها.

واحدهای اساسی سیستم بین المللی واحدهای SI: متر، کیلوگرم، ثانیه، آمپر، کلوین، مول، کندلا.

سیستم واحد اضافی واحدها

هیچ تعریف دقیقی وجود ندارد. در سیستم SI، اینها واحدهای صفحه - رادیان - و جامد - استرادیان - زاویه هستند.

واحد مشتق

یک واحد مشتق از یک سیستم PV از واحدها، که مطابق با معادله ای که آن را با واحدهای پایه یا با واحدهای مشتق شده اولیه و از قبل تعریف شده متصل می کند، تشکیل شده است.

واحد سرعت- متر/ثانیه

واحد غیر سیستمی FV

واحد PV در هیچ یک از سیستم های پذیرفته شده واحدها گنجانده نشده است.

واحدهای غیر سیستمی در رابطه با سیستم SI به چهار نوع تقسیم می شوند:

به طور مساوی مجاز است؛.

تایید شده برای استفاده در مناطق خاص؛

پذیرش موقت؛

از استفاده خارج شده است.

مثلا:

تن: درجه، دقیقه، ثانیه- واحدهای زاویه؛ لیتر؛ دقیقه، ساعت، روز، هفته، ماه، سال، قرن- واحد زمان؛

در اپتیک- دیوپتر- واحد اندازه گیری توان نوری؛ در کشاورزی- هکتار- واحد مساحت؛ در فیزیک الکترون ولت- واحد انرژی و غیره؛

در ناوبری دریایی، مایل دریایی، گره; در مناطق دیگر- چرخش در ثانیه؛ بار- واحد فشار (1bar = 100 000 Pa)؛

کیلوگرم نیروی بر سانتی متر مربع؛ میلی متر جیوه؛ اسب بخار؛

کوینتال و غیره

چند واحد FV

یک واحد PV یک عدد صحیح چند برابر بزرگتر از یک سیستم یا واحد غیر سیستم است.

به عنوان مثال واحد فرکانس 1 مگاهرتز = 1000000 هرتز

DOLNAYA FV

یک واحد PV یک عدد صحیح چند برابر کوچکتر از یک سیستم یا واحد غیر سیستم است.

به عنوان مثال، 1μs= 0.000 001s.

اصطلاحات و تعاریف اساسی در مترولوژی

مترولوژی- علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل اطمینان از وحدت آنها و روش های دستیابی به دقت مورد نیاز.

اندازه گیری مستقیم- اندازه گیری که در آن مقدار مورد نظر یک کمیت فیزیکی به طور مستقیم به دست می آید.

اندازه گیری غیر مستقیم- تعیین مقدار مورد نظر یک کمیت فیزیکی بر اساس نتایج اندازه گیری مستقیم سایر کمیت های فیزیکی که از نظر عملکردی با کمیت مورد نظر مرتبط هستند.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی- مقدار یک کمیت فیزیکی که به طور ایده آل کمیت فیزیکی متناظر را از نظر کمی و کیفی مشخص می کند.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی- مقدار یک کمیت فیزیکی به‌دست‌آمده به‌طور تجربی و آنقدر نزدیک به مقدار واقعی است که می‌توان آن را به جای آن در کار اندازه‌گیری استفاده کرد.

کمیت فیزیکی اندازه گیری شده- کمیت فیزیکی که باید مطابق با هدف اصلی کار اندازه گیری اندازه گیری شود.

کمیت فیزیکی تأثیرگذار- یک کمیت فیزیکی که بر اندازه کمیت اندازه گیری شده و (یا) نتیجه اندازه گیری ها تأثیر می گذارد.

محدوده نرمال کمیت های تأثیر- محدوده مقادیر کمیت تأثیرگذار، که در آن تغییر در نتیجه اندازه گیری تحت تأثیر آن می تواند مطابق با استانداردهای دقت تعیین شده نادیده گرفته شود.

محدوده کاری کمیت های تأثیرگذار- محدوده مقادیر کمیت تأثیرگذار که در آن خطا یا تغییر اضافی در قرائت های ابزار اندازه گیری عادی می شود.

سیگنال اندازه گیری- یک سیگنال حاوی اطلاعات کمی در مورد کمیت فیزیکی اندازه گیری شده.

قیمت تقسیم مقیاس- تفاوت در مقادیر مربوط به دو علامت مقیاس مجاور.

محدوده خواندن ابزار اندازه گیری- محدوده مقادیر مقیاس ابزار، محدود به مقادیر اولیه و نهایی مقیاس.

محدوده اندازه گیری- محدوده مقادیر کمیتی که در آن حدود خطای مجاز ابزار اندازه گیری نرمال شده است.

تنوع نشانه ها ابزار اندازه گیری - تفاوت در قرائت ابزار در همان نقطه در محدوده اندازه گیری با یک رویکرد صاف به این نقطه از مقادیر کوچکتر و بزرگتر مقدار اندازه گیری شده.

ضریب تبدیل مبدل- نسبت سیگنال در خروجی مبدل اندازه گیری، که مقدار اندازه گیری شده را نشان می دهد، به سیگنال ایجاد کننده آن در ورودی مبدل.

حساسیت ابزار اندازه گیری- خاصیت یک ابزار اندازه گیری که با نسبت تغییر سیگنال خروجی این ابزار به تغییر مقدار اندازه گیری شده که باعث آن می شود تعیین می شود.

خطای مطلق ابزار اندازه گیری- تفاوت بین قرائت یک ابزار اندازه گیری و مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده، بیان شده در واحدهای کمیت فیزیکی اندازه گیری شده.

خطای نسبی ابزار اندازه گیری- خطای یک ابزار اندازه گیری که به صورت نسبت خطای مطلق ابزار اندازه گیری به نتیجه اندازه گیری یا به مقدار واقعی کمیت فیزیکی اندازه گیری شده بیان می شود.

کاهش خطای ابزار اندازه گیری- خطای نسبی که به صورت نسبت خطای مطلق ابزار اندازه گیری به مقدار پذیرفته شده مرسوم یک کمیت (یا مقدار استاندارد)، ثابت در کل محدوده اندازه گیری یا در بخشی از محدوده بیان می شود. اغلب محدوده خواندن یا حد بالای اندازه گیری به عنوان مقدار نرمال کننده در نظر گرفته می شود. خطای داده شده معمولاً به صورت درصد بیان می شود.

خطای سیستماتیک ابزار اندازه گیری- جزء خطای یک ابزار اندازه گیری که به عنوان ثابت یا متغیر طبیعی در نظر گرفته می شود.

خطای تصادفی ابزار اندازه گیری- جزء خطای ابزار اندازه گیری که به طور تصادفی تغییر می کند.

خطای اصلی ابزار اندازه گیری- خطای ابزار اندازه گیری مورد استفاده در شرایط عادی.

خطای اضافی دستگاه اندازه گیری- جزء خطای ابزار اندازه گیری که علاوه بر خطای اصلی در نتیجه انحراف هر یک از کمیت های تأثیرگذار از مقدار نرمال آن یا در نتیجه فراتر رفتن از محدوده نرمال مقادیر به وجود می آید.

حد خطای مجاز ابزار اندازه گیری – بالاترین ارزشخطای ابزار اندازه گیری، که توسط یک سند نظارتی برای نوع خاصی از ابزار اندازه گیری ایجاد شده است، که در آن هنوز به عنوان مناسب برای استفاده شناخته می شود.

کلاس دقت ابزار اندازه گیری- یک مشخصه تعمیم یافته یک نوع معین از ابزار اندازه گیری، که معمولاً سطح دقت آنها را منعکس می کند، که با محدودیت های مجاز اصلی و خطاهای اضافی و همچنین سایر ویژگی های مؤثر بر دقت بیان می شود.

خطای نتیجه اندازه گیری- انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده.

از دست دادن (خطای اندازه گیری ناخالص)- خطای نتیجه یک اندازه گیری فردی که در یک سری اندازه گیری گنجانده شده است، که برای شرایط معین، به شدت با نتایج دیگر این سری تفاوت دارد.

خطای روش اندازه گیری- جزء خطای اندازه گیری سیستماتیک به دلیل نقص روش اندازه گیری اتخاذ شده.

اصلاحیه- مقدار کمیت وارد شده در نتیجه اندازه گیری اصلاح نشده به منظور حذف اجزای خطای سیستماتیک. علامت تصحیح مخالف علامت خطا است. تصحیح وارد شده در قرائت دستگاه اندازه گیری را اصلاحیه قرائت دستگاه می گویند.

اصطلاحات و تعاریف اساسی مترولوژی

علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل حصول اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز.

اندازه گیری

یافتن مقدار کمیت فیزیکی اندازه گیری شده به صورت تجربی با استفاده از ابزارهای فنی خاص.

وحدت اندازه گیری

ویژگی کیفیت اندازه گیری ها که شامل این واقعیت است که نتایج آنها در واحدهای قانونی بیان می شود و خطاهای نتایج اندازه گیری با احتمال معین شناخته می شوند و از حدود تعیین شده فراتر نمی روند.

دقت نتایج اندازه گیری

مشخصه کیفیت یک اندازه گیری که نشان دهنده نزدیکی به صفر خطای نتیجه آن است.

1. کمیت های فیزیکی

کمیت فیزیکی (PV)

مشخصه یکی از خصوصیات یک جسم فیزیکی (سیستم فیزیکی، پدیده یا فرآیند)، که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی برای هر شیء منحصر به فرد است.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی

مقدار یک کمیت فیزیکی که به طور ایده آل کمیت فیزیکی متناظر را از نظر کمی و کیفی منعکس می کند.

این مفهوم با مفهوم حقیقت مطلق در فلسفه همبستگی دارد.

ارزش PV واقعی

مقدار PV، به طور تجربی و به اندازه واقعی نزدیک است که برای کار اندازه گیری داده شده می تواند جایگزین آن شود.

به عنوان مثال، هنگام بررسی ابزار اندازه گیری، مقدار واقعی مقدار اندازه گیری استاندارد یا قرائت ابزار اندازه گیری استاندارد است.

پارامتر فیزیکی

EF، هنگام اندازه گیری یک EF معین به عنوان یک مشخصه کمکی در نظر گرفته می شود.

به عنوان مثال، فرکانس هنگام اندازه گیری ولتاژ AC.

تأثیرگذار fv

PV، که اندازه گیری آن توسط یک ابزار اندازه گیری مشخص ارائه نشده است، اما بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد.

ROD FV

اطمینان کیفی FV.

طول و قطر قطعه- مقادیر همگن؛ طول و جرم قطعه کمیت های غیر یکنواخت هستند.

واحد FV

یک PV با اندازه ثابت که به طور معمول یک مقدار عددی برابر با یک به آن اختصاص داده می شود و برای بیان کمی PV همگن استفاده می شود.

باید به تعداد واحدهای PV وجود داشته باشد.

واحدهای پایه، مشتق، چندگانه، فرعی، سیستمی و غیر سیستمی وجود دارد.

سیستم واحد PV

مجموعه ای از واحدهای پایه و مشتق شده از مقادیر فیزیکی.

واحد اساسی سیستم واحدها

واحد PV پایه در یک سیستم معین از واحدها.

واحدهای اساسی سیستم بین المللی واحدهای SI: متر، کیلوگرم، ثانیه، آمپر، کلوین، مول، کندلا.

سیستم واحد اضافی واحدها

هیچ تعریف دقیقی وجود ندارد. در سیستم SI، اینها واحدهای صفحه - رادیان - و جامد - استرادیان - زاویه هستند.

واحد مشتق

یک واحد مشتق از یک سیستم PV از واحدها، که مطابق با معادله ای که آن را با واحدهای پایه یا با واحدهای مشتق شده اولیه و از قبل تعریف شده متصل می کند، تشکیل شده است.

واحد سرعت- متر/ثانیه

واحد غیر سیستمی FV

واحد PV در هیچ یک از سیستم های پذیرفته شده واحدها گنجانده نشده است.

واحدهای غیر سیستمی در رابطه با سیستم SI به چهار نوع تقسیم می شوند:

به طور مساوی مجاز است؛.

تایید شده برای استفاده در مناطق خاص؛

پذیرش موقت؛

از استفاده خارج شده است.

مثلا:

تن: درجه، دقیقه، ثانیه- واحدهای زاویه؛ لیتر؛ دقیقه، ساعت، روز، هفته، ماه، سال، قرن- واحد زمان؛

در اپتیک- دیوپتر- واحد اندازه گیری توان نوری؛ در کشاورزی- هکتار- واحد مساحت؛ در فیزیک الکترون ولت- واحد انرژی و غیره؛

در ناوبری دریایی، مایل دریایی، گره; در مناطق دیگر- چرخش در ثانیه؛ بار- واحد فشار (1bar = 100 000 Pa)؛

کیلوگرم نیروی بر سانتی متر مربع؛ میلی متر جیوه؛ اسب بخار؛

کوینتال و غیره

چند واحد FV

یک واحد PV یک عدد صحیح چند برابر بزرگتر از یک سیستم یا واحد غیر سیستم است.

به عنوان مثال واحد فرکانس 1 مگاهرتز = 1000000 هرتز

DOLNAYA FV

یک واحد PV یک عدد صحیح چند برابر کوچکتر از یک سیستم یا واحد غیر سیستم است.

به عنوان مثال، 1μs= 0.000 001s.

مترولوژی اصطلاحات و تعاریف پایه

UDC 389.6(038):006.354 گروه T80

سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها

سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها.

مترولوژی. اصطلاحات و تعاریف اولیه

ISS 01.040.17

تاریخ معرفی 2001-01-01

پیشگفتار

1 توسعه یافته توسط موسسه تحقیقات علمی تمام روسیه مترولوژی به نام. D.I. مندلیف گوستاندارت روسیه

معرفی شده توسط دبیرخانه فنی شورای بین ایالتی استانداردسازی، اندازه گیری و صدور گواهینامه

2 تصویب شده توسط شورای بین ایالتی استانداردسازی، اندازه گیری و صدور گواهینامه (صورتجلسه شماره 15 26-28 مه 1999)

نام ایالت	نام سازمان ملی استاندارد
جمهوری آذربایجان	Azgosstandart
جمهوری ارمنستان	Armgosstandard
جمهوری بلاروس	استاندارد دولتی بلاروس
	گروزاستاندارت
جمهوری قزاقستان	Gosstandart جمهوری قزاقستان
جمهوری مولداوی	استاندارد مولداوی
فدراسیون روسیه	Gosstandart روسیه
جمهوری تاجیکستان	تاجیکستان استاندارد
ترکمنستان	بازرسی اصلی ترکمنستان
جمهوری ازبکستان	Uzgosstandart
	استاندارد دولتی اوکراین

3 فرمان کمیته دولتیفدراسیون روسیه در مورد استانداردسازی و اندازه شناسی مورخ 17 مه 2000 شماره 139-مین توصیه های بین ایالتی RMG 29-99 مستقیماً به عنوان توصیه های مترولوژی فدراسیون روسیه از 1 ژانویه 2001 لازم الاجرا شد.

4 به جای GOST 16263-70

5 بازنشر. سپتامبر 2003

اصلاحیه شماره 1 ارائه شد که توسط شورای بین ایالتی استانداردسازی، اندازه گیری و صدور گواهینامه (صورتجلسه شماره 24 5 دسامبر 2003) به تصویب رسید (IUS شماره 1 در سال 2005)

معرفی

اصطلاحات ایجاد شده توسط این توصیه ها به ترتیب سیستماتیک مرتب شده اند که منعکس کننده سیستم ایجاد شده مفاهیم اساسی اندازه گیری است. شرایط در بخش های 2-13 آورده شده است. هر بخش شامل شماره گذاری مداوم اصطلاحات است.

برای هر مفهوم، یک اصطلاح ایجاد می شود که دارای شماره مقاله اصطلاحی است. تعداد قابل توجهی از اصطلاحات با اشکال کوتاه و (یا) مخفف آنها همراه است، که باید در مواردی استفاده شود که امکان تفسیر متفاوت آنها را حذف کند.

عباراتی که دارای شماره یک مقاله اصطلاحی هستند با حروف درشت تایپ می شوند، اشکال کوتاه و مخفف آنها روشن است. عبارات مندرج در یادداشت ها به صورت مورب هستند.

در فهرست الفبایی اصطلاحات به زبان روسی، عبارات مشخص شده به ترتیب حروف الفبا ذکر شده است که تعداد مقاله اصطلاحی را نشان می دهد (به عنوان مثال، "مقدار 3.1"). در این مورد، برای اصطلاحات ذکر شده در یادداشت ها، حرف "p" بعد از شماره مقاله نشان داده می شود (به عنوان مثال، واحدهای قانونی 4.1 ص).

برای بسیاری از اصطلاحات رایج، معادل های زبان خارجی به زبان آلمانی (de)، انگلیسی (en) و فرانسوی (fr) ارائه شده است. آنها همچنین در فهرست های الفبایی اصطلاحات معادل در آلمانی، انگلیسی و فرانسوی فهرست شده اند.

کلمه "کاربردی" در ترم 2.4، در داخل پرانتز، و همچنین کلمات تعدادی از معادل های زبان خارجی از اصطلاحات مندرج در پرانتز، در صورت لزوم می توانند حذف شوند.

مفهوم "واحد اضافی" تعریف نشده است، زیرا این اصطلاح به طور کامل محتوای آن را آشکار می کند.

در این مقاله خواهیم فهمید که مترولوژی چیست. تصور پیشرفت علمی و فناوری بدون روش ها و ابزارهای اندازه گیری بسیار دشوار است. حتی در بسیاری از مسائل روزمره ما نمی توانیم بدون آنها کار کنیم. به همین دلیل، چنین مجموعه‌ای از دانش گسترده و فراگیر نمی‌توانست بدون نظام‌بندی و تفکیک در شاخه‌ای از علم باقی بماند. این جهت علمی مترولوژی نامیده می شود. او ابزارهای مختلف اندازه گیری را از دیدگاه علمی توضیح می دهد. این موضوع تحقیق مترولوژی است. با این حال، فعالیت متخصصان اندازه‌شناسی شامل یک جزء کاربردی نیز می‌شود.

مترولوژی چیست

فرهنگ لغت بین المللی اصطلاحات اساسی و عمومی مترولوژی این مفهوم را به عنوان علم اندازه گیری تعریف می کند. اندازه‌شناسی و همچنین هر نوع اندازه‌گیری، تقریباً در تمام زمینه‌های فعالیت انسان نقش بسزایی دارد. آنها در همه جا از جمله کنترل تولید، کیفیت محیطی، ایمنی و سلامت انسان و همچنین ارزیابی مواد، محصولات غذایی، تجارت منصفانه و حمایت از مصرف کننده استفاده می شوند. اساس مترولوژی چیست؟

مفهوم "زیرساخت های مترولوژیکی" اغلب استفاده می شود. این برای ظرفیت های اندازه گیری یک منطقه یا یک کشور به طور کلی اعمال می شود و شامل کار خدمات آزمایش و کالیبراسیون، آزمایشگاه ها و مؤسسات اندازه شناسی و همچنین مدیریت و سازماندهی سیستم اندازه شناسی می شود.

مفاهیم اساسی

مفهوم "مترولوژی" اغلب به معنای تعمیم یافته استفاده می شود، که نه تنها جنبه های نظری، بلکه همچنین جنبه های عملی سیستم اندازه گیری را شامل می شود. در صورت نیاز به تعیین دامنه کاربرد، معمولاً از مفاهیم زیر استفاده می شود.

مترولوژی عمومی

این نوع مترولوژی چیست؟ به مسائلی می پردازد که در همه حوزه های اندازه گیری های اندازه گیری مشترک است. اندازه‌شناسی عمومی به مسائل عملی و نظری می‌پردازد که بر واحدهای اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارند، یعنی ساختار یک سیستم از واحدها، و همچنین تبدیل واحدهای اندازه‌گیری در فرمول‌ها. او همچنین با مشکل خطاهای اندازه گیری، ابزار اندازه گیری و ویژگی های اندازه گیری سروکار دارد. اغلب، اندازه شناسی عمومی نیز علمی نامیده می شود. مترولوژی عمومی حوزه های مختلفی را پوشش می دهد، به عنوان مثال:

مترولوژی صنعتی

مترولوژی در صنعت چیست؟ این شاخه از علم به اندازه گیری تولید و همچنین تست کیفیت می پردازد. مشکلات اصلی مترولوژی صنعتی یا فنی عبارتند از فواصل و روش های کالیبراسیون، کنترل تجهیزات اندازه گیری، تأیید فرآیند اندازه گیری و غیره. اغلب این مفهوم در توصیف فعالیت های اندازه شناسی در بخش صنعتی استفاده می شود.

اندازه شناسی حقوقی

این اصطلاح از نظر فنی در لیست الزامات اجباری گنجانده شده است. سازمان های مرتبط با حوزه اندازه شناسی قانونی به بررسی اجرای این الزامات به منظور تعیین قابلیت اطمینان و صحت روش های اندازه گیری انجام شده مشغول هستند. این امر در حوزه های عمومی مانند بهداشت، تجارت، امنیت و محیط زیست صدق می کند. مناطق تحت پوشش مترولوژی قانونی به مقررات مربوطه برای هر کشور بستگی دارد.

بیایید در زیر به اصول مترولوژی با جزئیات بیشتری نگاه کنیم.

مبانی

موضوع اندازه‌شناسی تولید اطلاعات در واحدهای اندازه‌گیری معینی است که حاوی اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های شی مورد نظر و همچنین فرآیندها با توجه به قابلیت اطمینان و دقت تعیین‌شده است.

مترولوژی به معنای مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری و استانداردهای پذیرفته شده عمومی است که امکان استفاده منطقی از آنها را فراهم می کند. استانداردسازی و مترولوژی ارتباط نزدیکی با هم دارند.

اشیاء

اشیاء مترولوژی عبارتند از:

1. هر کمیتی که اندازه گیری می شود.
2. واحد کمیت فیزیکی
3. اندازه گیری.
4. خطای اندازه گیری
5. روش اندازه گیری.
6. وسیله ای که با آن اندازه گیری انجام می شود.

معیارهای اهمیت

معیارهای خاصی نیز وجود دارد که اهمیت اجتماعی کار اندازه شناسی را تعیین می کند. این شامل:

1. ارائه اطلاعات قابل اعتماد و حداکثر عینی در مورد اندازه گیری های انجام شده.
2. محافظت از جامعه در برابر نتایج اندازه گیری نادرست برای اطمینان از ایمنی.

اهداف

اهداف اصلی مقررات فنی و مترولوژی عبارتند از:

1. ارتقای کیفیت محصولات تولیدکنندگان داخلی و افزایش توان رقابتی آنها. این امر مربوط به افزایش راندمان تولید، اتوماسیون و مکانیزه شدن فرآیند تولید محصول است.
2. انطباق صنعت روسیه با الزامات عمومی بازار و غلبه بر موانع فنی در زمینه تجارت.
3. صرفه جویی در انواع منابع
4. افزایش کارایی همکاری در بازار بین المللی.
5. نگهداری سوابق محصولات تولیدی و منابع مادی.

وظایف

وظایف مترولوژی عبارتند از:

1. توسعه تئوری اندازه گیری.
2. توسعه ابزارها و روش های جدید برای انجام اندازه گیری ها.
3. اطمینان از قوانین اندازه گیری یکنواخت.
4. بهبود کیفیت تجهیزات مورد استفاده برای کارهای اندازه گیری.
5. صدور گواهینامه تجهیزات اندازه گیری بر اساس مقررات جاری.
6. بهبود اسناد تنظیم کننده مسائل اساسی مترولوژی.
7. بهبود صلاحیت پرسنلی که فرآیند اندازه گیری را ارائه می دهند.

انواع

اندازه گیری ها بر اساس تعدادی از عوامل طبقه بندی می شوند، یعنی روش به دست آوردن اطلاعات، ماهیت تغییرات، میزان اطلاعاتی که باید اندازه گیری شوند، در رابطه با شاخص های عادی. چنین نوع اندازه گیری وجود دارد.

با توجه به نحوه به دست آوردن اطلاعات، اندازه گیری های مستقیم و غیرمستقیم و همچنین اندازه گیری های مشترک و تجمعی تشخیص داده می شود.

ابزار اندازه گیری چیست؟

اندازه گیری مستقیم و غیر مستقیم

خطوط مستقیم به معنای مقایسه فیزیکی اندازه و قدر است. بنابراین، برای مثال، هنگام اندازه گیری طول یک جسم با استفاده از یک خط کش، بیان کمی مقدار طول با شی اندازه گیری مقایسه می شود.

اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم شامل تعیین مقدار مورد نظر یک کمیت در نتیجه اندازه‌گیری مستقیم شاخص‌های مرتبط با کمیت مورد آزمایش است. به عنوان مثال، هنگام اندازه گیری قدرت فعلییک آمپرمتر و یک ولت متر - ولتاژ، با در نظر گرفتن رابطه ماهیت عملکردی همه مقادیر، می توان قدرت کل مدار الکتریکی را محاسبه کرد.

اندازه گیری سنگدانه و مشترک

اندازه‌گیری‌های تجمعی شامل حل معادلات در یک سیستم است که در نتیجه اندازه‌گیری چند کمیت از یک نوع به طور همزمان به دست می‌آید. مقدار مورد نیاز با حل این سیستم معادلات محاسبه می شود.

اندازه گیری های مشترک، تعیین دو یا چند کمیت فیزیکی از انواع مختلف به منظور محاسبه رابطه بین آنهاست. دو نوع آخر اندازه گیری اغلب در زمینه مهندسی برق برای تعیین استفاده می شود انواع متفاوتمولفه های.

بر اساس ماهیت تغییرات مقدار در طول روش های اندازه گیری، اندازه گیری های دینامیکی، آماری و استاتیکی متمایز می شوند.

آماری

اندازه گیری های آماری آنهایی هستند که با شناسایی ویژگی ها همراه هستند. فرآیندهای تصادفی، سطح نویز، سیگنال های صوتی و غیره برعکس، تغییرات استاتیکی با یک مقدار اندازه گیری ثابت مشخص می شود.

اندازه گیری های دینامیکی شامل اندازه گیری کمیت هایی است که در طول کار اندازه گیری تمایل به تغییر دارند. اندازه گیری های پویا و استاتیک در عمل به ندرت به شکل ایده آل یافت می شوند.

چندتایی و مجرد

بر اساس میزان اطلاعات، اندازه گیری ها به چندگانه و تک تقسیم می شوند. اندازه گیری منفرد یعنی یک اندازه گیری از یک کمیت. بنابراین، تعداد اندازه‌گیری‌ها کاملاً با کمیت‌هایی که اندازه‌گیری می‌شوند مرتبط است. استفاده از این نوع اندازه گیری با خطاهای قابل توجهی در محاسبه همراه است و بنابراین نیاز به استخراج یک مقدار میانگین حسابی پس از چندین روش اندازه گیری دارد.

اندازه گیری های چندگانه آنهایی هستند که با بیش از تعداد عملیات اندازه گیری نسبت به مقادیر اندازه گیری شده مشخص می شوند. مزیت اصلی این نوع اندازه گیری تأثیر ناچیز عوامل تصادفی بر خطا است.

مطلق و نسبی

در رابطه با واحدهای اندازه شناسی پایه، اندازه گیری های مطلق و نسبی از هم متمایز می شوند.

اندازه گیری های مطلق شامل استفاده از یک یا چند کمیت اساسی همراه با یک ثابت است. موارد نسبی بر اساس نسبت کمیت اندازه‌شناختی به کمیت همگن است که به عنوان یک واحد استفاده می‌شود.

مقیاس اندازه گیری

مفاهیمی مانند مقیاس اندازه گیری، اصول و روش ها ارتباط مستقیمی با مترولوژی دارند.

مقیاس اندازه گیری به عنوان مجموعه ای منظم از مقادیر یک کمیت در بیان فیزیکی آن درک می شود. در نظر گرفتن مفهوم مقیاس اندازه گیری با استفاده از مثال مقیاس های دما راحت است.

دمای ذوب یخ نقطه شروع و نقطه مرجع دمایی است که آب در آن می جوشد. یک صدم فاصله توصیف شده در بالا به عنوان یک واحد دما، یعنی یک درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود. همچنین یک مقیاس درجه حرارت به فارنهایت وجود دارد که نقطه شروع آن دمای ذوب مخلوطی از یخ و آمونیاک است و دمای طبیعی بدن به عنوان نقطه مرجع در نظر گرفته می شود. یک واحد فارنهایت نود و ششم یک بازه است. در این مقیاس، یخ در دمای 32 درجه ذوب می شود و آب در دمای 212 می جوشد. بنابراین، معلوم می شود که فاصله در درجه سانتیگراد 100 درجه و در فارنهایت 180 است.

در سیستم اندازه‌شناسی انواع دیگری از مقیاس‌ها نیز شناخته می‌شوند، مثلاً نام، ترتیب، فواصل، نسبت‌ها و غیره.

مقیاس نام ها بر یک واحد کیفی دلالت دارد، اما نه یک واحد کمی. این نوع مقیاس نقطه شروع، نقطه مرجع یا واحدهای اندازه شناسی ندارد. نمونه ای از چنین مقیاسی اطلس رنگی است. برای ارتباط بصری یک آیتم نقاشی شده با نمونه های مرجع موجود در اطلس استفاده می شود. از آنجایی که گزینه های سایه بسیار متنوع است، مقایسه باید توسط یک متخصص با تجربه که تجربه عملی گسترده در این زمینه و همچنین توانایی های بصری خاص دارد، انجام شود.

مقیاس سفارش با مقدار مقدار اندازه گیری بیان شده در نقاط مشخص می شود. اینها می توانند مقیاس زلزله، سختی اجسام، نیروی باد و غیره باشند.

مقیاس تفاوت یا فاصله دارای مقادیر نسبی صفر است. فواصل در این مقیاس با توافق تعیین می شود. این گروه شامل مقیاس های طول و زمانی است.

مقیاس نسبت دارای یک مقدار صفر مشخص است و واحد اندازه‌شناسی با توافق تعیین می‌شود. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن دقت توزین مورد نیاز، ترازو را می توان به روش های مختلف کالیبره کرد. مقیاس های تحلیلی و خانگی تفاوت قابل توجهی با یکدیگر دارند.

نتیجه

بنابراین، اندازه‌شناسی در تمام زمینه‌های عملی و نظری فعالیت‌های انسانی شرکت می‌کند. در زمینه ساخت و ساز، از اندازه گیری ها برای تعیین انحرافات یک سازه در صفحات خاص استفاده می شود. در زمینه پزشکی، تجهیزات دقیق امکان انجام روش های تشخیصی را فراهم می کند، همین امر در مورد مهندسی مکانیک نیز صدق می کند، جایی که متخصصان از دستگاه هایی استفاده می کنند که محاسبات را با حداکثر دقت ممکن می کند.

همچنین مراکز ویژه اندازه گیری وجود دارد که مقررات فنی را انجام می دهند و پروژه های بزرگ را انجام می دهند و همچنین مقرراتی را وضع می کنند و سیستم سازی را انجام می دهند. چنین آژانس هایی با اعمال استانداردهای تعیین شده برای آنها، نفوذ خود را به انواع مطالعات اندازه شناسی گسترش می دهند. علیرغم دقت بسیاری از شاخص های مورد استفاده در اندازه شناسی، این علم مانند سایر علم ها به حرکت خود ادامه می دهد و دستخوش تغییرات و اضافات خاصی می شود.

مترولوژی – علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز.

اندازه شناسی نظری (بنیادی). - بخشی از اندازه شناسی که موضوع آن توسعه اصول بنیادی مترولوژی است.

اندازه شناسی حقوقی - بخشی از اندازه شناسی که موضوع آن ایجاد الزامات فنی و قانونی اجباری برای استفاده از واحدهای مقادیر فیزیکی، استانداردها، روش ها و ابزار اندازه گیری با هدف اطمینان از یکپارچگی و نیاز به دقت اندازه گیری ها در راستای منافع جامعه.

اندازه شناسی عملی (کاربردی). - بخشی از اندازه شناسی که موضوع آن کاربرد عملی تحولات اندازه شناسی نظری و احکام اندازه شناسی قانونی است.

(گرانیف)

کمیت فیزیکی - خاصیتی که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء مشترک و از نظر کمی برای هر یک از آنها فردی است.

اندازه کمیت فیزیکی - محتوای کمی یک ویژگی (یا بیان اندازه یک کمیت فیزیکی) مطابق با مفهوم "کمیت فیزیکی" ذاتی در یک شی معین .

مقدار کمیت فیزیکی - ارزیابی کمی مقدار اندازه گیری شده در قالب تعداد معینی از واحدهای پذیرفته شده برای یک مقدار معین.

واحد اندازه گیری کمیت فیزیکی - یک کمیت فیزیکی با اندازه ثابت که مقدار عددی برابر با یک به آن اختصاص داده می شود و برای بیان کمی مقادیر فیزیکی مشابه آن استفاده می شود.

هنگام اندازه گیری، از مفاهیم ارزش واقعی و واقعی یک کمیت فیزیکی استفاده می شود. ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی - مقدار کمیتی که به طور ایده آل کمیت فیزیکی متناظر را از نظر کمی و کیفی مشخص می کند. ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی مقدار یک کمیت فیزیکی است که به صورت تجربی به دست آمده و آنقدر نزدیک به مقدار واقعی است که می توان آن را به جای آن در کار اندازه گیری داده شده استفاده کرد.

اندازه گیری - یافتن مقدار یک کمیت فیزیکی به صورت تجربی با استفاده از ابزارهای فنی خاص.

ویژگی های اصلی مفهوم "اندازه گیری":

الف) می‌توانید ویژگی‌های اشیاء دانش واقعاً موجود، یعنی کمیت‌های فیزیکی را اندازه‌گیری کنید.

ب) اندازه گیری نیاز به آزمایش دارد، یعنی استدلال نظری یا محاسبات نمی تواند جایگزین آزمایش شود.

ج) آزمایش ها به ابزار فنی خاصی نیاز دارند - ابزار اندازه گیری،وارد تعامل با یک شیء مادی؛

ز) نتیجه اندازه گیریمقدار یک کمیت فیزیکی است.

ویژگی های اندازه گیری: اصل و روش اندازه گیری، نتیجه، خطا، دقت، همگرایی، تکرارپذیری، صحت و قابلیت اطمینان.

اصل اندازه گیری - پدیده فیزیکی یا اثر اندازه گیری های اساسی. مثلا:

روش اندازه گیری - یک تکنیک یا مجموعه ای از تکنیک ها برای مقایسه یک کمیت فیزیکی اندازه گیری شده با واحد آن مطابق با اصل اندازه گیری اجرا شده. مثلا:

نتیجه اندازه گیری - مقدار کمیتی که با اندازه گیری آن بدست می آید.

خطای نتیجه اندازه گیری – انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده است.

دقت نتیجه اندازه گیری – یکی از ویژگی های کیفیت اندازه گیری، منعکس کننده نزدیکی به صفر خطای نتیجه اندازه گیری است.

همگرایی نتایج اندازه گیری - نزدیکی نتایج اندازه‌گیری‌های یک مقدار به یکدیگر، که به طور مکرر با ابزارهای مشابه، با همان روش در شرایط یکسان و با همان دقت انجام می‌شوند. دقت اندازه‌گیری‌ها نشان‌دهنده تأثیر خطاهای تصادفی بر نتیجه اندازه‌گیری است.

تکرارپذیری – نزدیکی نتایج اندازه گیری یک مقدار بدست آمده در مکان های مختلف، با روش ها و وسایل مختلف، توسط عملگرهای مختلف، در زمان متفاوت، اما به همان شرایط (دما، فشار، رطوبت و غیره) کاهش می یابد.

صحت - ویژگی کیفیت اندازه گیری ها که نشان دهنده نزدیکی به صفر خطاهای سیستماتیک در نتایج آنها است.

اعتبار - ویژگی کیفیت اندازه گیری ها که منعکس کننده اطمینان در نتایج آنها است که با احتمال (اطمینان) تعیین می شود که مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده در محدوده های مشخص شده (اطمینان) باشد.

مجموعه ای از کمیت ها که توسط وابستگی ها به هم مرتبط شده اند، سیستمی از کمیت های فیزیکی را تشکیل می دهند. واحدهایی که یک سیستم را تشکیل می دهند، واحدهای سیستمی و واحدهایی که در هیچ یک از سیستم ها قرار نمی گیرند، واحدهای غیر سیستمی نامیده می شوند.

در سال 1960 یازدهمین کنفرانس عمومی اوزان و اندازه‌ها، سیستم بین‌المللی واحدها - SI را که شامل سیستم واحدهای ISS می‌شود، تصویب کرد. واحدهای مکانیکی) و سیستم MCSA (واحدهای الکتریکی).

سیستم های واحدها از واحدهای پایه و مشتق ساخته می شوند. واحدهای پایه یک مجموعه حداقلی از واحدهای والد مستقل را تشکیل می دهند و واحدهای مشتق شده ترکیبی از واحدهای پایه هستند.

انواع و روش های اندازه گیری

برای انجام اندازه گیری ها، لازم است عملیات اندازه گیری زیر انجام شود: تولید مثل، مقایسه، تبدیل اندازه گیری، مقیاس بندی.

بازتولید مقدار اندازه مشخص شده - عملیات ایجاد یک سیگنال خروجی با اندازه معین یک پارامتر اطلاعاتی، یعنی مقدار ولتاژ، جریان، مقاومت و غیره. این عملیات توسط یک ابزار اندازه گیری - یک اندازه گیری اجرا می شود.

مقایسه - تعیین رابطه بین مقادیر همگن، با تفریق آنها. این عملیات توسط دستگاه مقایسه (مقایسه کننده) اجرا می شود.

تبدیل اندازه گیری - عملیات تبدیل سیگنال ورودی به سیگنال خروجی که توسط یک مبدل اندازه گیری اجرا می شود.

مقیاس بندی - ایجاد یک سیگنال خروجی همگن با سیگنال ورودی که اندازه پارامتر اطلاعاتی آن متناسب با K برابر اندازه پارامتر اطلاعاتی سیگنال ورودی است. تبدیل در مقیاس بزرگ در دستگاهی به نام پیاده سازی می شود مبدل مقیاس

طبقه بندی اندازه گیری:

بر اساس تعداد اندازه گیری ها - سر وقت،هنگامی که اندازه گیری ها یک بار انجام می شود، و چندگانه- مجموعه ای از اندازه گیری های منفرد از یک کمیت فیزیکی با همان اندازه؛

ویژگی های دقت - به همان اندازه دقیق- این مجموعه ای از اندازه گیری ها از هر کمیت است که با همان ابزار اندازه گیری دقیق و در شرایط یکسان و با همان دقت انجام می شود. نابرابرهنگامی که یک سری اندازه گیری از هر کمیت با ابزار اندازه گیری انجام می شود که از نظر دقت و در شرایط مختلف متفاوت است.

ماهیت تغییر در زمان کمیت اندازه گیری شده - ایستا،زمانی که مقدار یک کمیت فیزیکی در طول زمان اندازه گیری ثابت در نظر گرفته شود، و پویا- اندازه گیری های متفاوت در اندازه یک کمیت فیزیکی؛

روش ارائه نتایج اندازه گیری – مطلقاندازه گیری یک کمیت در واحدهای آن، و نسبت فامیلی- اندازه گیری تغییرات یک کمیت در رابطه با کمیتی به همین نام که به عنوان مقدار اولیه در نظر گرفته شده است.

روش به دست آوردن نتیجه اندازه گیری (روش پردازش داده های تجربی) - مستقیم و غیر مستقیم که به تجمعی یا مشترک تقسیم می شوند.

اندازه گیری مستقیم - اندازه گیری که در آن مقدار مورد نظر یک کمیت به طور مستقیم از داده های تجربی در نتیجه انجام یک اندازه گیری پیدا می شود. نمونه ای از اندازه گیری مستقیم، اندازه گیری ولتاژ منبع با ولت متر است.

اندازه گیری غیر مستقیم - اندازه گیری که در آن مقدار مورد نظر یک کمیت بر اساس یک رابطه شناخته شده بین این کمیت و کمیت های تحت اندازه گیری مستقیم پیدا می شود. در اندازه گیری غیر مستقیم، مقدار کمیت اندازه گیری شده با حل معادله به دست می آید x =F(x1, x2, x3,...., ایکسن)جایی که x1، x2، x3،...., ایکسn-مقادیر کمیت های بدست آمده با اندازه گیری های مستقیم.

نمونه ای از اندازه گیری غیر مستقیم: مقاومت مقاومت R از معادله پیدا می شود R=U/من،که در آن مقادیر افت ولتاژ اندازه گیری شده جایگزین می شوند Uروی مقاومت و جریان من از طریق آن.

اندازه گیری های مشترک - اندازه گیری همزمان چند کمیت مختلف برای یافتن رابطه بین آنها. در این حالت سیستم معادلات حل می شود

F(x1, x2, x3, ...., xn, x1′, x2′, x3′, ...., xḿ) = 0;

F(x1, x2, x3, ...., xn, x1΄΄, x2΄΄, x3΄΄, ...., xm΄΄) = 0;

…………………………………………………

F(x1، x2، x3، ....، xn، x1(n)، x2(n)، x3(n)، ....، xm(n)) = 0،

که در آن x1، x2، x3، ....، xn مقادیر مورد نیاز هستند. x1́، x2́، x3́، ....، xḿ; x1'', x2'', x3'', ...., xm''; x1(n)، x2(n)، x3(n)، ....، xm(n) - مقادیر کمیت های اندازه گیری شده

نمونه ای از اندازه گیری مشترک: تعیین وابستگی مقاومت مقاومت به دما Rt = R0(1 + At + Bt2). با اندازه گیری مقاومت مقاومت در سه دمای مختلف، سیستمی متشکل از سه معادله ایجاد می کنند که از آن پارامترهای R0، A و B پیدا می شود.

اندازه گیری کل - اندازه گیری همزمان چندین کمیت به همین نام که در آن مقادیر مورد نظر کمیت ها با حل یک سیستم معادلات متشکل از نتایج اندازه گیری مستقیم ترکیب های مختلف این کمیت ها پیدا می شود.

نمونه ای از اندازه گیری تجمعی: اندازه گیری مقاومت مقاومت های متصل به مثلث با اندازه گیری مقاومت ها بین رئوس مختلف مثلث. بر اساس نتایج سه اندازه گیری، مقاومت مقاومت ها تعیین می شود.

تعامل ابزار اندازه گیری با یک جسم بر اساس پدیده های فیزیکی، که مجموع آن است اصل اندازه گیری , و مجموعه تکنیک های استفاده از ابزار اصلی و اندازه گیری نامیده می شود روش اندازه گیری .

روش های اندازه گیریطبقه بندی بر اساس معیارهای زیر:

با توجه به اصل فیزیکی زیربنای اندازه گیری - الکتریکی، مکانیکی، مغناطیسی، نوری و غیره.

میزان تعامل بین وسیله و هدف اندازه گیری - تماس و غیر تماس.

حالت تعامل بین وسیله و شی اندازه گیری - ایستا و پویا.

نوع سیگنال های اندازه گیری - آنالوگ و دیجیتال.

سازمان مقایسه ارزش اندازه گیری شده با اندازه گیری - روش های ارزیابی مستقیم و مقایسه با اندازه گیری.

در روش ارزیابی مستقیم (شمردن)مقدار کمیت اندازه گیری شده مستقیماً از دستگاه خواندن یک دستگاه اندازه گیری تبدیل مستقیم تعیین می شود که مقیاس آن قبلاً با استفاده از یک اندازه گیری چند ارزشی کالیبره شده بود که مقادیر شناخته شده کمیت اندازه گیری شده را بازتولید می کند. در دستگاه های تبدیل مستقیم، اپراتور در طول فرآیند اندازه گیری، موقعیت اشاره گر دستگاه قرائت و مقیاسی را که قرائت بر روی آن انجام می شود، مقایسه می کند. اندازه گیری جریان با آمپرمتر نمونه ای از اندازه گیری برآورد مستقیم است.

روش های مقایسه با اندازه گیری - روش هایی که در آن مقایسه ای بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری انجام می شود. مقایسه می تواند مستقیم یا غیرمستقیم از طریق کمیت های دیگر باشد که به طور منحصر به فرد با کمیت اول مرتبط هستند. ویژگی متمایزروش‌های مقایسه مشارکت مستقیم در فرآیند اندازه‌گیری یک کمیت شناخته شده است که با مقدار مورد اندازه‌گیری همگن است.

گروه روش های مقایسه با اندازه گیری شامل روش های زیر است: صفر، دیفرانسیل، جایگزینی و تصادف.

در روش صفر اندازه گیری، تفاوت بین کمیت اندازه گیری شده و کمیت شناخته شده یا تفاوت بین اثرات تولید شده توسط کمیت های اندازه گیری شده و شناخته شده در طول فرآیند اندازه گیری به صفر کاهش می یابد که توسط یک دستگاه بسیار حساس - یک نشانگر تهی ثبت می شود. با دقت بالای اندازه گیری هایی که یک مقدار شناخته شده را بازتولید می کنند و حساسیت بالای نشانگر تهی، می توان به دقت اندازه گیری بالایی دست یافت. نمونه ای از کاربرد روش صفر اندازه گیری مقاومت یک مقاومت با استفاده از یک پل چهار بازویی است که در آن افت ولتاژ در مقاومت مقاومت می کند.

با مقاومت ناشناخته با افت ولتاژ در یک مقاومت با مقاومت شناخته شده متعادل می شود.

در روش دیفرانسیل تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار یک اندازه گیری شناخته شده و قابل تکرار با استفاده از یک دستگاه اندازه گیری اندازه گیری می شود. کمیت مجهول از کمیت معلوم و تفاوت اندازه گیری شده تعیین می شود. در این حالت تعادل مقدار اندازه گیری شده با مقدار معلوم به طور کامل انجام نمی شود و این تفاوت بین روش دیفرانسیل و روش صفر است. روش دیفرانسیل همچنین می تواند دقت اندازه گیری بالایی را ارائه دهد اگر کمیت شناخته شده با دقت بالا بازتولید شود و تفاوت بین آن و کمیت مجهول کم باشد.

نمونه ای از اندازه گیری با استفاده از این روش، اندازه گیری ولتاژ Ux است جریان مستقیمبا استفاده از یک تقسیم کننده ولتاژ گسسته R U و یک ولت متر V (شکل 1). ولتاژ ناشناخته Ux = U0 + ΔUx، که در آن U0 ولتاژ شناخته شده است، ΔUx اختلاف ولتاژ اندازه گیری شده است.

در روش جایگزینی مقدار اندازه گیری شده و کمیت شناخته شده به طور متناوب به ورودی دستگاه متصل می شوند و مقدار کمیت مجهول از دو قرائت دستگاه تخمین زده می شود. کوچکترین خطای اندازه گیری زمانی حاصل می شود که در نتیجه انتخاب یک مقدار شناخته شده، دستگاه همان سیگنال خروجی را با مقدار ناشناخته تولید کند. با این روش می توان دقت اندازه گیری بالایی را با اندازه گیری دقیق کمیت شناخته شده و حساسیت بالای دستگاه به دست آورد. نمونه ای از این روش اندازه گیری دقیق ولتاژ کوچک با استفاده از یک گالوانومتر بسیار حساس است که ابتدا منبعی با ولتاژ نامعلوم به آن متصل شده و انحراف نشانگر مشخص می شود و سپس با استفاده از یک منبع قابل تنظیم با ولتاژ شناخته شده همان انحراف. از اشاره گر به دست می آید. در این حالت ولتاژ شناخته شده برابر با مجهول است.

در روش تطبیق تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری را با استفاده از همزمانی علائم مقیاس یا سیگنال های دوره ای اندازه گیری کنید. نمونه ای از این روش اندازه گیری سرعت چرخش قطعه با استفاده از لامپ چشمک زن است: با مشاهده موقعیت علامت روی قسمت چرخان در لحظه های چشمک زدن لامپ، فرکانس چرخش قطعه با فرکانس تعیین می شود. چشمک ها و جابجایی علامت.

طبقه بندی ابزارهای اندازه گیری

ابزار اندازه گیری (MI) - یک دستگاه فنی در نظر گرفته شده برای اندازه گیری ها، مشخصات اندازه شناسی استاندارد شده، بازتولید و (یا) ذخیره یک واحد کمیت فیزیکی، که اندازه آن بدون تغییر (در محدوده خطای تعیین شده) برای یک بازه زمانی مشخص فرض می شود.

ابزارهای اندازه گیری با توجه به هدف خود به اندازه گیری ها، مبدل های اندازه گیری، ابزار اندازه گیری، تاسیسات اندازه گیری و سیستم های اندازه گیری تقسیم می شوند.

اندازه گرفتن - ابزار اندازه گیری طراحی شده برای بازتولید و (یا) ذخیره یک مقدار فیزیکی از یک یا چند بعد مشخص که مقادیر آن در واحدهای تعیین شده بیان شده و با دقت لازم شناخته شده است. اقداماتی وجود دارد:

- بدون ابهام- بازتولید یک مقدار فیزیکی با همان اندازه؛

- چند معنایی -بازتولید مقادیر فیزیکی در اندازه های مختلف؛

- مجموعه اقدامات- مجموعه ای از اندازه ها با اندازه های مختلف از یک مقدار فیزیکی که برای استفاده عملی هم به صورت جداگانه و هم در ترکیب های مختلف در نظر گرفته شده است.

- اقدامات ذخیره -مجموعه ای از اقدامات به صورت ساختاری در یک دستگاه واحد ترکیب شده است که شامل دستگاه هایی برای اتصال آنها در ترکیب های مختلف است.

مبدل - یک دستگاه فنی با مشخصات اندازه‌شناسی استاندارد که برای تبدیل یک مقدار اندازه‌گیری شده به مقدار دیگر یا سیگنال اندازه‌گیری مناسب برای پردازش استفاده می‌شود. این تبدیل باید با دقت مشخصی انجام شود و رابطه عملکردی مورد نیاز بین مقادیر خروجی و ورودی مبدل را فراهم کند.

مبدل های اندازه گیری را می توان بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی کرد:

با توجه به ماهیت تبدیل، انواع زیر مبدل های اندازه گیری متمایز می شوند: مقادیر الکتریکی به الکتریکی، مقادیر مغناطیسی به الکتریکی، مقادیر غیر الکتریکی به الکتریکی.

مکان در مدار اندازه گیری و توابع بین مبدل های اولیه، متوسط، مقیاس و فرستنده متمایز می شود.

دستگاه اندازه گیری - ابزار اندازه گیری طراحی شده برای به دست آوردن مقادیر یک کمیت فیزیکی اندازه گیری شده در یک محدوده مشخص.

ابزارهای اندازه گیری به دو دسته تقسیم می شوند:

با توجه به فرم ثبت مقدار اندازه گیری شده - آنالوگ و دیجیتال.

کاربرد - آمپرمتر، ولت متر، فرکانس متر، فاز متر، اسیلوسکوپ و غیره؛

هدف - ابزار اندازه گیری مقادیر فیزیکی الکتریکی و غیر الکتریکی.

عمل - یکپارچه سازی و جمع کردن؛

روش نشان دادن مقادیر کمیت اندازه گیری شده - نشان دادن، سیگنال دهی و ضبط؛

روش تبدیل مقدار اندازه گیری شده - ارزیابی مستقیم (تبدیل مستقیم) و مقایسه؛

روش کاربرد و طراحی - پانل، قابل حمل، ثابت.

محافظت در برابر شرایط خارجی - معمولی، رطوبت، گاز، ضد گرد و غبار، مهر و موم شده، ضد انفجار و غیره.

تاسیسات اندازه گیری - مجموعه ای از اقدامات ترکیبی عملکردی، ابزار اندازه گیری، مبدل های اندازه گیری و سایر دستگاه ها، که برای اندازه گیری یک یا چند کمیت فیزیکی در نظر گرفته شده و در یک مکان قرار دارند.

سیستم اندازه گیری – مجموعه‌ای از اقدامات ترکیبی عملکردی، ابزار اندازه‌گیری، مبدل‌های اندازه‌گیری، رایانه‌ها و سایر ابزارهای فنی واقع در نقاط مختلف یک جسم کنترل‌شده به منظور اندازه‌گیری یک یا چند کمیت فیزیکی مشخصه این جسم و تولید سیگنال‌های اندازه‌گیری برای اهداف مختلف. بسته به هدف، سیستم های اندازه گیری به اطلاعات، نظارت، کنترل و غیره تقسیم می شوند.

مجموعه اندازه گیری و محاسبات - مجموعه ای یکپارچه از ابزارهای اندازه گیری، رایانه ها و دستگاه های کمکی که برای انجام یک کار اندازه گیری خاص به عنوان بخشی از یک سیستم اندازه گیری طراحی شده اند.

ابزارهای اندازه گیری با توجه به عملکرد اندازه شناسی خود به دو دسته استاندارد و ابزار اندازه گیری کار تقسیم می شوند.

واحد استاندارد کمیت فیزیکی - ابزار اندازه گیری (یا مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری) که برای بازتولید و (یا) ذخیره سازی یک واحد و انتقال اندازه آن به ابزارهای اندازه گیری فرعی در طرح تأیید در نظر گرفته شده و به عنوان استاندارد به روش مقرر تأیید شده است.

ابزار اندازه گیری کار – این یک ابزار اندازه گیری است که در عمل اندازه گیری استفاده می شود و با انتقال واحدهای اندازه کمیت های فیزیکی به سایر ابزارهای اندازه گیری مرتبط نیست.

ویژگی های اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری

مشخصات مترولوژیکی ابزار اندازه گیری – مشخصه یکی از ویژگی های ابزار اندازه گیری که بر نتیجه و خطای اندازه گیری آن تأثیر می گذارد. مشخصات اندازه شناسی که توسط اسناد نظارتی و فنی ایجاد شده است نامیده می شود ویژگی های اندازه گیری استاندارد،و آنهایی که به صورت تجربی تعیین شدند - مشخصات مترولوژیکی واقعی

تابع تبدیل (مشخصه تبدیل استاتیک) - رابطه عملکردی بین پارامترهای اطلاعاتی سیگنال های خروجی و ورودی یک ابزار اندازه گیری.

خطای SI - مهمترین مشخصه اندازه شناسی که به عنوان تفاوت بین قرائت یک ابزار اندازه گیری و مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده تعریف می شود.

حساسیت SI - ویژگی یک ابزار اندازه گیری که با نسبت تغییر در سیگنال خروجی این ابزار به تغییر در مقدار اندازه گیری شده که باعث آن می شود تعیین می شود. حساسیت مطلق و نسبی وجود دارد. حساسیت مطلق با فرمول تعیین می شود

حساسیت نسبی - طبق فرمول

,

که در آن ΔY تغییر در سیگنال خروجی است. ΔX - تغییر در مقدار اندازه گیری شده، X - مقدار اندازه گیری شده.

قیمت تقسیم مقیاس ( ثابت دستگاه ) – تفاوت در مقدار یک کمیت مربوط به دو علامت مجاور در مقیاس SI.

آستانه حساسیت - کوچکترین مقدار تغییر در یک کمیت فیزیکی، که از آن شروع می شود، می توان آن را با یک وسیله معین اندازه گیری کرد. آستانه حساسیت بر حسب واحد مقدار ورودی.

محدوده اندازه گیری - محدوده مقادیر کمیتی که در آن حدود مجاز خطای SI نرمال می شود. کمیت هایی که محدوده اندازه گیری را از پایین و بالا (چپ و راست) محدود می کنند به ترتیب نامیده می شوند پایین و بالاحد اندازه گیری محدوده مقادیر مقیاس ابزار، محدود به مقادیر اولیه و نهایی مقیاس، نامیده می شود. محدوده نشانه ها

تنوع نشانه ها - بیشترین تغییر در سیگنال خروجی دستگاه در شرایط خارجی ثابت. نتیجه اصطکاک و واکنش در اجزای دستگاه، هیسترزیس مکانیکی و مغناطیسی عناصر و غیره است.

تنوع خروجی - این تفاوت بین مقادیر سیگنال خروجی مربوط به همان مقدار ورودی واقعی است که به آرامی به مقدار ورودی انتخاب شده از چپ و راست نزدیک می شود.

ویژگی های دینامیکی، به عنوان مثال، ویژگی های خواص اینرسی (عناصر) دستگاه اندازه گیری، که وابستگی سیگنال خروجی SI را به مقادیر متغیر زمان تعیین می کند: پارامترهای سیگنال ورودی، کمیت های تأثیرگذار خارجی، بار.

طبقه بندی خطاها

روش اندازه گیری شامل مراحل زیر است: اتخاذ مدلی از شی اندازه گیری، انتخاب روش اندازه گیری، انتخاب ابزار اندازه گیری، انجام آزمایش برای به دست آوردن نتیجه. در نتیجه، نتیجه اندازه گیری با مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده با مقدار مشخصی متفاوت است خطا اندازه گیری ها. اگر مقدار اندازه گیری شده تعیین شده باشد و درجه احتمالی انحراف آن از مقدار واقعی مشخص شده باشد، می توان یک اندازه گیری را کامل در نظر گرفت.

با توجه به روش بیان خطاهای ابزار اندازه گیری به مطلق، نسبی و کاهش یافته تقسیم می شوند.

خطای مطلق - خطای SI، بیان شده در واحدهای کمیت فیزیکی اندازه گیری شده:

خطای مربوطه - خطای SI که به صورت نسبت خطای مطلق ابزار اندازه گیری به نتیجه اندازه گیری یا مقدار واقعی کمیت فیزیکی اندازه گیری شده بیان می شود:

برای یک دستگاه اندازه گیری، γrel خطا را در یک نقطه معین از مقیاس مشخص می کند، به مقدار کمیت اندازه گیری شده بستگی دارد و کمترین مقدار را در انتهای مقیاس دستگاه دارد.

خطای داده شده - خطای نسبی، که به صورت نسبت خطای مطلق SI به مقدار پذیرفته شده مرسوم یک کمیت، ثابت در کل محدوده اندازه گیری یا در بخشی از محدوده بیان می شود:

که در آن Xnorm یک مقدار نرمال کننده است، یعنی مقداری تعیین شده که در رابطه با آن خطا محاسبه می شود. مقدار استاندارد می تواند حد بالایی اندازه گیری SI، محدوده اندازه گیری، طول مقیاس و غیره باشد.

بر اساس دلیل و شرایط بروز خطا در وسایل اندازه گیری، آنها را به پایه و اضافی تقسیم می کنند.

خطای اصلی این است این خطای SI ها در شرایط عملیاتی عادی است.

خطای اضافی - جزء خطای SI که علاوه بر خطای اصلی در نتیجه انحراف هر یک از کمیت های تأثیرگذار از مقدار نرمال آن یا در نتیجه فراتر رفتن آن از محدوده طبیعی مقادیر ایجاد می شود.

حد خطای اساسی مجاز – بزرگترین خطای اساسی که در آن یک SI می تواند مناسب در نظر گرفته شود و طبق شرایط فنی مجاز به استفاده باشد.

حد مجاز خطای اضافی - این بزرگترین خطای اضافی است که در آن ابزار اندازه گیری می تواند برای استفاده تأیید شود.

یک مشخصه تعمیم یافته این نوع ابزار اندازه گیری که معمولاً منعکس کننده سطح دقت آنها است که با محدودیت خطاهای اصلی و اضافی مجاز و همچنین سایر مشخصات مؤثر بر دقت تعیین می شود. کلاس دقت SI

خطای سیستماتیک - جزء خطای یک ابزار اندازه گیری که به عنوان ثابت یا متغیر طبیعی در نظر گرفته می شود.

خطای تصادفی - جزء خطای SI که به طور تصادفی متفاوت است.

خانم ها - خطاهای فاحش مرتبط با خطاهای اپراتور یا تأثیرات خارجی نامشخص.

بسته به مقدار مقدار اندازه گیری شده، خطاهای SI به افزودنی، مستقل از مقدار کمیت ورودی X، و ضربی، متناسب با X تقسیم می شوند.

خطای افزایشی Δadd به حساسیت دستگاه بستگی ندارد و برای تمام مقادیر مقدار ورودی X در محدوده اندازه گیری ثابت است. مثال: خطای صفر، خطای گسستگی (کوانتیزاسیون) در دستگاه های دیجیتال. اگر دستگاه فقط یک خطای افزودنی داشته باشد یا به طور قابل توجهی از سایر اجزای آن فراتر رود، حد خطای اصلی مجاز به شکل یک خطای کاهش یافته عادی می شود.

تعصب ضربی بستگی به حساسیت دستگاه دارد و متناسب با مقدار فعلی مقدار ورودی تغییر می کند. اگر دستگاه فقط خطای ضربی داشته باشد یا قابل توجه باشد، حد خطای نسبی مجاز به عنوان خطای نسبی بیان می شود. کلاس دقت اینگونه وسایل اندازه گیری با یک عدد که در دایره قرار گرفته و برابر با حد خطای نسبی مجاز است نشان داده می شود.

بسته به تأثیر ماهیت تغییر در مقدار اندازه گیری شده، خطاهای SI به استاتیک و پویا تقسیم می شوند.

خطاهای استاتیک - خطای SI مورد استفاده در اندازه گیری یک کمیت فیزیکی ثابت است.

خطای دینامیکی - خطای SI که هنگام اندازه‌گیری یک کمیت فیزیکی که تغییر می‌کند (در طول فرآیند اندازه‌گیری)، رخ می‌دهد که نتیجه خواص اینرسی SI است.

خطاهای سیستماتیک

با توجه به ماهیت تغییر، خطاهای سیستماتیک به ثابت (حفظ مقدار و علامت) و متغیر (تغییر بر اساس قانون معین) تقسیم می شوند.

بر اساس دلایل وقوع آنها، خطاهای سیستماتیک به روش شناختی، ابزاری و ذهنی تقسیم می شوند.

اشتباهات روش شناختیبه دلیل نقص، ناقص بودن توجیه نظری روش اندازه گیری اتخاذ شده، استفاده از فرضیات و فرضیات ساده کننده در استخراج فرمول های اعمال شده، به دلیل انتخاب نادرست مقادیر اندازه گیری شده، ایجاد می شود.

در بیشتر موارد، خطاهای روش‌شناختی سیستماتیک و گاهی تصادفی هستند (به عنوان مثال، زمانی که ضرایب معادلات کاری یک روش اندازه‌گیری به شرایط اندازه‌گیری بستگی دارد که به طور تصادفی تغییر می‌کنند).

خطاهای ابزاریبا ویژگی های ابزار اندازه گیری مورد استفاده، تأثیر آنها بر جسم اندازه گیری، فناوری و کیفیت ساخت تعیین می شود.

خطاهای ذهنیناشی از وضعیت اپراتور در حال انجام اندازه گیری ها، موقعیت او در حین کار، نقص اندام های حسی، ویژگی های ارگونومیک ابزار اندازه گیری است - همه اینها بر دقت دید تأثیر می گذارد.

تشخیص علل و نوع وابستگی عملکردی، جبران خطای سیستماتیک را با وارد کردن اصلاحات مناسب (عوامل اصلاحی) در نتیجه اندازه گیری ممکن می سازد.

خطاهای تصادفی

شرح کامل یک متغیر تصادفی، و در نتیجه خطا، قانون توزیع آن است که ماهیت ظاهر نتایج مختلف اندازه گیری های فردی را تعیین می کند.

در عمل اندازه گیری های الکتریکی با قوانین توزیع مختلفی مواجه می شویم که در زیر به برخی از آنها پرداخته می شود.

قانون عادیتوزیع ها (قانون گاوس).این قانون یکی از رایج ترین قوانین توزیع خطا است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که در بسیاری از موارد، خطای اندازه گیری تحت تأثیر مجموعه بزرگی از دلایل مختلف مستقل از یکدیگر تشکیل می شود. بر اساس قضیه حد مرکزی نظریه احتمال، نتیجه عمل این علل، خطای توزیع شده طبق قانون عادی خواهد بود، مشروط بر اینکه هیچ یک از این علل به طور قابل توجهی غالب نباشد.

قانون توزیع نرمال خطاها با فرمول توصیف می شود

که در آن ω(Δx) چگالی احتمال خطا Δx است. σ[Δx] - انحراف استاندارد خطا. Δxc جزء سیستماتیک خطا است.

شکل ظاهری قانون عادی در شکل نشان داده شده است. 1 و برای دو مقدار σ[Δx]. زیرا

سپس قانون توزیع مولفه تصادفی خطا

شکل یکسانی دارد (شکل 1،b) و با عبارت توضیح داده شده است

انحراف استاندارد جزء تصادفی خطا کجاست. = σ [Δx]

برنج. 1. قانون توزیع نرمال خطای اندازه گیری (الف) و جزء تصادفی خطای اندازه گیری (ب)

بنابراین، قانون توزیع خطا Δx با قانون توزیع مولفه تصادفی خطا تنها با یک جابجایی در امتداد محور آبسیسا توسط مقدار جزء سیستماتیک خطا Δxc متفاوت است.

از نظریه احتمال مشخص شده است که ناحیه زیر منحنی چگالی احتمال، احتمال وقوع خطا را مشخص می کند. از شکل 1، b واضح است که احتمال آرظهور یک خطا در محدوده ± بیشتر از در (مناطق مشخص کننده این احتمالات سایه دار هستند). مساحت کل زیر منحنی توزیع همیشه برابر با 1 است، یعنی احتمال کل.

با در نظر گرفتن این موضوع، می توان استدلال کرد که خطاهایی که قدر مطلق آنها بیشتر است با احتمالی برابر با 1 - ظاهر می شوند. R،که در کمتر از در است. در نتیجه، هرچه کوچکتر باشد، خطاهای بزرگ کمتر رخ می دهد، اندازه گیری ها با دقت بیشتری انجام می شوند. بنابراین، انحراف استاندارد می تواند برای مشخص کردن دقت اندازه گیری ها استفاده شود:

قانون توزیع یکنواختاگر خطای اندازه گیری با احتمال مساوی بتواند هر مقداری را بگیرد که از حد معینی فراتر نمی رود، آنگاه چنین خطایی با یک قانون توزیع یکنواخت توصیف می شود. در این حالت، چگالی احتمال خطا ω(Δx) در این مرزها ثابت و در خارج از این مرزها برابر با صفر است. قانون توزیع یکنواخت در شکل نشان داده شده است. 2. از نظر تحلیلی می توان اینگونه نوشت:

برای –Δx1 ≤ Δx ≤ + Δx1;

شکل 2. قانون توزیع یکنواخت

این قانون توزیع با خطای اصطکاک در تکیه گاه های دستگاه های الکترومکانیکی، بقایای غیر مستثنی خطاهای سیستماتیک و خطای گسست در دستگاه های دیجیتال مطابقت خوبی دارد.

قانون توزیع ذوزنقه ایاین توزیع به صورت گرافیکی در شکل 3 نشان داده شده است. آ.خطا اگر از دو جزء مستقل تشکیل شده باشد که هر کدام قانون توزیع یکنواخت دارند، اما عرض فاصله قوانین یکنواخت متفاوت است، چنین قانون توزیعی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که دو مبدل اندازه گیری به صورت سری به هم متصل می شوند که یکی از آنها دارای خطای یکنواخت در بازه ±Δx1 توزیع شده است و دیگری دارای خطای یکنواخت در بازه ±Δx2 توزیع شده است، خطای تبدیل کل با یک ذوزنقه توصیف می شود. قانون توزیع

قانون توزیع مثلثی (قانون سیمپسون).این توزیع (نگاه کنید به شکل 3، ب)یک مورد خاص از ذوزنقه است، زمانی که اجزا دارای قوانین توزیع یکنواخت هستند.

قوانین توزیع دووجهیدر عمل اندازه گیری، قوانین توزیع دووجهی، یعنی قوانین توزیعی که دو ماکزیمم چگالی احتمال دارند، مواجه می شوند. در قانون توزیع دووجهی، که می تواند در دستگاه هایی باشد که دارای خطا از واکنش معکوس مکانیسم های سینماتیکی یا از پسماند هنگام برگشت مغناطیسی قطعات دستگاه هستند.

شکل 3. ذوزنقه ای (آ)و قوانین توزیع مثلثی (ب).

رویکرد احتمالی برای توصیف خطاها. تخمین نقطه ای قوانین توزیع

وقتی، هنگام انجام مشاهدات مکرر از یک چیز با همان دقت و در شرایط یکسان مقدار ثابتنتیجه می گیریم با یکدیگر متفاوت هستند، این نشان دهنده وجود خطاهای تصادفی در آنها است. هر یک از این خطاها به دلیل تأثیر همزمان بسیاری از اغتشاشات تصادفی در نتیجه مشاهدات ایجاد می شود و خود یک متغیر تصادفی است. در این حالت نمی توان نتیجه یک مشاهده فردی را پیش بینی کرد و با ارائه یک اصلاح آن را اصلاح کرد. فقط می توان با درجه خاصی از اطمینان بیان کرد که مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده در محدوده نتایج مشاهداتی از l>.m تا Xn است. آه، کجا httدر<а - соответственно, нижняя и верхняя границы разброса. Однако остается неясным, какова вероятность появления того или ^иного значения погрешности, какое из множества лежащих в этой области значений величины принять за результат измерения и какими показателями охарактеризовать случайную погрешность результата. Для ответа на эти вопросы требуется принципиально иной, чем при анализе систематических погрешностей, подход. Подход этот основывается на рассмотрении результатов наблюдений, результатов измерений и случайных погрешностей как случайных величин. Методы теории вероятностен и математической статистики позволяют установить вероятностные (статистические) закономерности появления случайных погрешностей и на основании этих закономерностей дать количественные оценки результата измерения и его случайной погрешности

در عمل، تمام نتایج اندازه گیری و خطاهای تصادفی کمیت های گسسته هستند، یعنی مقادیر xi که مقادیر احتمالی آنها از یکدیگر قابل تفکیک بوده و قابل شمارش هستند. هنگام استفاده از متغیرهای تصادفی گسسته، مشکل یافتن تخمین نقطه ای پارامترهای توابع توزیع آنها بر اساس نمونه ها -مجموعه ای از مقادیر xi که توسط یک متغیر تصادفی x در n آزمایش مستقل گرفته شده است. نمونه مورد استفاده باید باشد نماینده(نماینده)، یعنی باید نسبتهای جمعیت عمومی را به خوبی نشان دهد.

برآورد پارامتر نامیده می شود نقطه،اگر در یک عدد بیان شود. مسئله یافتن برآوردهای نقطه ای مورد خاصی از مسئله آماری یافتن برآورد پارامترهای تابع توزیع یک متغیر تصادفی بر اساس نمونه است. بر خلاف خود پارامترها، تخمین نقطه ای آنها متغیرهای تصادفی هستند و مقادیر آنها به حجم داده های تجربی و قانون بستگی دارد.

توزیع ها - از قوانین توزیع خود متغیرهای تصادفی.

تخمین نقطه ای می تواند سازگار، بی طرفانه و کارآمد باشد. ثروتمندتخمینی است که با افزایش حجم نمونه، به احتمال زیاد به مقدار واقعی یک مشخصه عددی تمایل دارد. بی طرفانهتخمینی است که انتظارات ریاضی آن برابر با مشخصه عددی برآورد شده است. اکثر تاثير گذاریکی از "چندین تخمین بی طرفانه ممکن که کمترین واریانس را دارد" را در نظر بگیرید. الزام بی طرفی همیشه در عمل عملی نیست، زیرا یک برآوردگر با سوگیری کوچک و واریانس کم ممکن است به یک برآوردگر بی طرف با واریانس بالا ترجیح داده شود. در عمل، همیشه برآوردن هر سه این الزامات به طور همزمان امکان پذیر نیست، اما انتخاب ارزیابی باید با تحلیل انتقادی آن از همه این دیدگاه ها مقدم باشد.

متداول ترین روش برای به دست آوردن تخمین ها، روش حداکثر درستنمایی است که منجر به تخمین های مجانبی بی طرفانه و کارآمد با توزیع تقریباً نرمال می شود. روش های دیگر شامل روش لحظه ها و حداقل مربعات است.

تخمین نقطه ای MO نتیجه اندازه گیری است میانگین حسابیکمیت اندازه گیری شده

برای هر قانون توزیع، تخمینی سازگار و بی‌طرفانه و همچنین با توجه به معیار حداقل مربعات مؤثرترین است.

تخمین نقطه ای واریانس، با فرمول تعیین می شود

بی طرف و ثروتمند است

انحراف معیار یک متغیر تصادفی x به عنوان جذر واریانس تعریف می شود. بر این اساس، تخمین آن را می توان با ریشه گرفتن تخمین واریانس یافت. با این حال، این عملیات یک روش غیر خطی است، که منجر به یک سوگیری در برآورد به دست آمده می شود. برای تصحیح تخمین انحراف معیار، بسته به تعداد مشاهدات n، یک ضریب تصحیح k(n) معرفی می شود. از آن متفاوت است

k(3) = 1.13 تا k(∞) ≈ 1.03. برآورد انحراف معیار

برآوردهای MO و MSD به دست آمده متغیرهای تصادفی هستند. این خود را در این واقعیت نشان می دهد که هنگام تکرار یک سری از n مشاهده، هر بار تخمین های متفاوتی از و خواهد شد. توصیه می شود پراکندگی این تخمین ها را با استفاده از انحراف استاندارد Sx Sσ ارزیابی کنید.

تخمین انحراف معیار میانگین حسابی

برآورد انحراف معیار انحراف معیار

نتیجه این است که خطای نسبی در تعیین انحراف معیار می تواند باشد

رتبه بندی شده است

.

این فقط به کشیدگی و تعداد مشاهدات در نمونه بستگی دارد و به انحراف استاندارد، یعنی دقت اندازه گیری ها بستگی ندارد. با توجه به این واقعیت که تعداد زیادی اندازه گیری نسبتاً نادر انجام می شود، خطا در تعیین σ می تواند کاملاً قابل توجه باشد. در هر صورت بزرگتر از خطای ناشی از بایاس در تخمین ناشی از استخراج جذر است و با ضریب تصحیح k(n) حذف می شود. در این راستا، در عمل از در نظر گرفتن سوگیری در برآورد انحراف معیار مشاهدات فردی و تعیین آن با استفاده از فرمول غفلت می‌کنند.

یعنی k(n)=1 را در نظر می گیرند.

گاهی اوقات استفاده از فرمول های زیر برای محاسبه برآورد انحراف استاندارد مشاهدات فردی و نتیجه اندازه گیری راحت تر است:

تخمین نقطه ای سایر پارامترهای توزیع بسیار کمتر استفاده می شود. تخمین ضریب عدم تقارن و کشیدگی با استفاده از فرمول ها یافت می شود

تعیین پراکندگی برآوردهای ضریب چولگی و کشیدگی با فرمول های مختلفی بسته به نوع توزیع توصیف می شود. مروری کوتاه بر این فرمول ها در ادبیات ارائه شده است.

رویکرد احتمالی برای توصیف خطاهای تصادفی.

مرکز و لحظات توزیع

در نتیجه اندازه گیری، مقدار کمیت اندازه گیری شده به صورت یک عدد در واحدهای کمیت پذیرفته شده به دست می آید. همچنین بیان خطای اندازه گیری به صورت عددی راحت است. با این حال، خطای اندازه گیری یک متغیر تصادفی است، که توضیح جامع آن تنها می تواند یک قانون توزیع باشد. از تئوری احتمال مشخص می شود که قانون توزیع را می توان با ویژگی های عددی (اعداد غیر تصادفی) مشخص کرد که برای تعیین کمیت خطا استفاده می شود.

مشخصه های عددی اصلی قوانین توزیع، انتظار و پراکندگی ریاضی است که با عبارات زیر مشخص می شود:

جایی که م- نماد انتظار ریاضی؛ د-نماد پراکندگی

انتظارات ریاضی از خطااندازه گیری یک کمیت غیر تصادفی است که در حین اندازه گیری های مکرر مقادیر خطای دیگر در اطراف آن پراکنده می شوند. انتظارات ریاضی جزء سیستماتیک خطای اندازه گیری را مشخص می کند، یعنی M [Δx]=ΔxC. به عنوان یک مشخصه عددی خطا

M [Δx] بایاس نتایج اندازه گیری را نسبت به مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده نشان می دهد.

واریانس خطا D [Δx] درجه پراکندگی (پراکندگی) مقادیر خطای فردی را نسبت به انتظارات ریاضی مشخص می کند. از آنجایی که پراکندگی به دلیل مولفه تصادفی خطا رخ می دهد، پس .

هرچه پراکندگی کوچکتر باشد، پراکندگی کوچکتر باشد، اندازه گیری دقیق تر است. در نتیجه، پراکندگی می تواند به عنوان یک مشخصه برای دقت اندازه گیری ها عمل کند. با این حال، واریانس در واحدهای مربع خطا بیان می شود. بنابراین به عنوان یک مشخصه عددی دقت اندازه گیری استفاده می کنند انحراف معیار با علامت مثبت و در واحدهای خطا بیان می شود.

معمولاً هنگام انجام اندازه‌گیری‌ها، فرد تلاش می‌کند تا نتیجه اندازه‌گیری را با خطای بیش از مقدار مجاز به دست آورد. دانستن تنها انحراف استاندارد به فرد اجازه نمی دهد حداکثر خطای ممکن را در طول اندازه گیری ها پیدا کند، که نشان دهنده توانایی های محدود چنین مشخصه عددی خطا مانند σ[Δx] است. . علاوه بر این، در شرایط مختلف اندازه گیری، زمانی که قوانین توزیع خطاها ممکن است با یکدیگر متفاوت باشند، خطا باپراکندگی کوچکتر می تواند مقادیر بزرگتری به خود بگیرد.

حداکثر مقادیر خطا نه تنها به σ[Δx] بستگی دارد , بلکه در مورد نوع قانون توزیع. هنگامی که توزیع خطا از نظر تئوری نامحدود است، برای مثال تحت قانون توزیع عادی، خطا می تواند هر مقداری داشته باشد. در این مورد، ما فقط می توانیم در مورد فاصله ای صحبت کنیم که خطا از برخی احتمالات فراتر نخواهد رفت. این فاصله نامیده می شود فاصله اطمینان،مشخص کردن احتمال آن - احتمال اطمینان،و مرزهای این بازه مقادیر اطمینان خطا هستند.

در عمل اندازه گیری، از مقادیر احتمال اطمینان مختلف استفاده می شود، به عنوان مثال: 0.90؛ 0.95; 0.98; 0.99; 0.9973 و 0.999. فاصله اطمینان و احتمال اطمینان بسته به شرایط اندازه گیری خاص انتخاب می شوند. بنابراین، برای مثال، تحت قانون عادی توزیع خطاهای تصادفی با انحراف معیار، اغلب از یک فاصله اطمینان از تا استفاده می شود که احتمال اطمینان برابر است با

0.9973. این احتمال اطمینان بدین معنی است که به طور متوسط ​​از 370 خطای تصادفی، تنها یک خطا در مقدار مطلق خواهد بود.

از آنجایی که در عمل تعداد اندازه گیری های فردی به ندرت از چند ده تجاوز می کند، حتی یک خطای تصادفی بیشتر از

یک رویداد بعید است، اما وجود دو خطای مشابه تقریبا غیرممکن است. این به ما اجازه می دهد تا با دلایل کافی بیان کنیم که تمام خطاهای اندازه گیری تصادفی احتمالی، که طبق قانون عادی توزیع شده اند، عملاً از مقدار مطلق تجاوز نمی کنند (قانون "سه سیگما").

مطابق با GOST، فاصله اطمینان یکی از ویژگی های اصلی دقت اندازه گیری است. این استاندارد یکی از اشکال ارائه نتیجه اندازه گیری را به شکل زیر ایجاد می کند: x; Δx از Δxн تا Δxв1. آر , جایی که x - نتیجه اندازه گیری در واحدهای کمیت اندازه گیری شده؛ Δx، Δxн، Δxв - به ترتیب، خطای اندازه گیری با مرزهای پایین و بالایی آن در همان واحدها. R -احتمال اینکه خطای اندازه گیری در این حدود باشد.

GOST اشکال دیگری را برای ارائه نتیجه اندازه گیری امکان پذیر می کند که با فرم داده شده متفاوت است زیرا به طور جداگانه ویژگی های اجزای سیستماتیک و تصادفی خطای اندازه گیری را نشان می دهد. در این مورد، برای یک خطای سیستماتیک، ویژگی های احتمالی آن نشان داده شده است. قبلاً ذکر شد که گاهی اوقات خطای سیستماتیک باید از دیدگاه احتمالی ارزیابی شود. در این مورد، ویژگی های اصلی خطای سیستماتیک M [Δхс]، σ [Δхс] و فاصله اطمینان آن است. جداسازی اجزای سیستماتیک و تصادفی خطا توصیه می شود اگر از نتیجه اندازه گیری در پردازش بیشتر داده ها استفاده شود، به عنوان مثال، هنگام تعیین نتیجه اندازه گیری های غیر مستقیم و ارزیابی دقت آن، هنگام جمع بندی خطاها و غیره.

هر شکلی از ارائه نتیجه اندازه گیری ارائه شده توسط GOST باید حاوی داده های لازم باشد که بر اساس آن می توان فاصله اطمینان برای خطای نتیجه اندازه گیری را تعیین کرد. در حالت کلی، در صورتی که نوع قانون توزیع خطا و مشخصه های عددی اصلی این قانون مشخص باشد، می توان یک فاصله اطمینان ایجاد کرد.

________________________

1 Δxн و Δxв باید با علائم خاص خود نشان داده شوند. در حالت کلی |Δxн| ممکن است برابر |Δxв| نباشد. اگر مرزهای خطا متقارن باشد، یعنی |Δxн| = |Δxв| = Δx، سپس نتیجه اندازه گیری را می توان به صورت زیر نوشت: x ±Δx; پ.

دستگاه های الکترومکانیکی

یک دستگاه الکترومکانیکی شامل یک مدار اندازه گیری، یک مکانیسم اندازه گیری و یک دستگاه خواندن است.

دستگاه های مغناطیسی الکتریکی

دستگاه های مغناطیسی از یک مکانیسم اندازه گیری مغناطیسی با یک دستگاه خواندن و یک مدار اندازه گیری تشکیل شده اند. از این ابزارها برای اندازه گیری جریان ها و ولتاژهای مستقیم، مقاومت ها، میزان الکتریسیته (گالوانومترها و کولومترهای بالستیک) و همچنین برای اندازه گیری یا نشان دادن جریان ها و ولتاژهای کوچک (گالوانومتر) استفاده می شود. علاوه بر این، از ابزارهای مغناطیسی برای ثبت کمیت های الکتریکی (ابزار ضبط و گالوانومتر اسیلوگرافی) استفاده می شود.

گشتاور در مکانیسم اندازه گیری یک دستگاه مغناطیسی الکتریکی در نتیجه تعامل میدان مغناطیسی یک آهنربای دائمی و میدان مغناطیسی سیم پیچ با جریان ایجاد می شود. مکانیسم های مغناطیسی الکتریکی با یک سیم پیچ متحرک و یک آهنربای متحرک استفاده می شود. (متداول ترین در سیم پیچ متحرک).

مزایا: حساسیت بالا، مصرف انرژی ذاتی کم، مشخصه تبدیل استاتیکی خطی و پایدار α=f(I)، عدم تأثیر میدان‌های الکتریکی و تأثیر کم میدان‌های مغناطیسی (به دلیل وجود میدان نسبتاً قوی در شکاف هوا (0.2 - 1.2). ت)) .

معایب: ظرفیت اضافه بار جریان کم، پیچیدگی نسبی و هزینه بالا، فقط به جریان مستقیم واکنش نشان می دهد.

دستگاه های الکترودینامیکی (فرودینامیک).

دستگاه های الکترودینامیکی (فرودینامیک) از یک مکانیسم اندازه گیری الکترودینامیکی (فرودینامیک) با یک دستگاه خواندن و یک مدار اندازه گیری تشکیل شده اند. از این ابزارها برای اندازه گیری جریان ها و ولتاژهای مستقیم و متناوب، توان در مدارهای جریان مستقیم و متناوب و زاویه تغییر فاز بین جریان ها و ولتاژهای متناوب استفاده می شود. ابزارهای الکترودینامیکی دقیق ترین ابزارهای الکترومکانیکی برای مدارهای جریان متناوب هستند.

گشتاور در مکانیزم های اندازه گیری الکترودینامیکی و فرودینامیکی در نتیجه برهم کنش میدان های مغناطیسی سیم پیچ های ثابت و متحرک با جریان ها به وجود می آید.

مزایا: آنها بر روی هر دو جریان مستقیم و متناوب (تا 10 کیلوهرتز) با دقت بالا و پایداری بالای خواص خود کار می کنند.

معایب: مکانیسم های اندازه گیری الکترودینامیک در مقایسه با مکانیسم های مغناطیسی از حساسیت پایینی برخوردار هستند. بنابراین مصرف برق ذاتی بالایی دارند. مکانیسم های اندازه گیری الکترودینامیک ظرفیت اضافه بار جریان پایینی دارند، نسبتاً پیچیده و گران هستند.

مکانیسم اندازه‌گیری فرودینامیک با مکانیسم الکترودینامیکی متفاوت است زیرا سیم‌پیچ‌های ثابت آن دارای یک هسته مغناطیسی ساخته شده از مواد ورق مغناطیسی نرم هستند که باعث می‌شود شار مغناطیسی و در نتیجه گشتاور را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با این حال، استفاده از یک هسته فرومغناطیسی منجر به خطاهای ناشی از تأثیر آن می شود. در عین حال، مکانیسم‌های اندازه‌گیری فرودینامیکی کمتر تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی خارجی قرار می‌گیرند.

دستگاه های الکترومغناطیسی

دستگاه های الکترومغناطیسی از یک مکانیسم اندازه گیری الکترومغناطیسی با یک دستگاه خواندن و یک مدار اندازه گیری تشکیل شده اند. آنها برای اندازه گیری جریان ها و ولتاژهای متناوب و مستقیم، برای اندازه گیری فرکانس و تغییر فاز بین جریان متناوب و ولتاژ استفاده می شوند. به دلیل هزینه نسبتا پایین و عملکرد رضایت بخش، دستگاه های الکترومغناطیسی اکثریت کل ناوگان تجهیزات پانل را تشکیل می دهند.

گشتاور در این مکانیسم ها در نتیجه برهم کنش یک یا چند هسته فرومغناطیسی قسمت متحرک و میدان مغناطیسی سیم پیچی که از سیم پیچی آن جریان می یابد به وجود می آید.

مزایا: سادگی طراحی و هزینه کم، قابلیت اطمینان عملیاتی بالا، توانایی مقاومت در برابر اضافه بارهای زیاد، توانایی کار در مدارهای جریان مستقیم و متناوب (تا حدود 10 کیلوهرتز).

معایب: دقت کم و حساسیت کم، تأثیر قوی بر عملکرد میدان های مغناطیسی خارجی.

دستگاه های الکترواستاتیک

اساس دستگاه های الکترواستاتیک یک مکانیسم اندازه گیری الکترواستاتیک با دستگاه خواندن است. آنها عمدتا برای اندازه گیری ولتاژ AC و DC استفاده می شوند.

گشتاور در مکانیسم های الکترواستاتیک در نتیجه تعامل دو سیستم رسانای باردار به وجود می آید که یکی از آنها متحرک است.

دستگاه های القایی

دستگاه های القایی از یک مکانیسم اندازه گیری القایی با یک دستگاه خواندن و یک مدار اندازه گیری تشکیل شده اند.

اصل عملکرد مکانیسم های اندازه گیری القایی بر اساس برهمکنش شارهای مغناطیسی آهنرباهای الکتریکی و جریان های گردابی ناشی از شارهای مغناطیسی در یک قسمت متحرک ساخته شده به شکل یک دیسک آلومینیومی است. در حال حاضر، پرکاربردترین دستگاه های القایی، کنتورهای انرژی الکتریکی در مدارهای جریان متناوب هستند.

انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده نامیده می شود خطای اندازه گیری.خطای اندازه گیری Δx = x - xi، که در آن x مقدار اندازه گیری شده است. xi مقدار واقعی است.

از آنجایی که مقدار واقعی ناشناخته است، عملاً خطای اندازه‌گیری بر اساس ویژگی‌های ابزار اندازه‌گیری، شرایط آزمایشی و تجزیه و تحلیل نتایج به‌دست‌آمده برآورد می‌شود. نتیجه به‌دست‌آمده با مقدار واقعی متفاوت است، بنابراین نتیجه اندازه‌گیری تنها زمانی ارزش دارد که تخمینی از خطای مقدار به‌دست‌آمده کمیت اندازه‌گیری شده داده شود. علاوه بر این، اغلب این خطای خاص نتیجه نیست که تعیین می شود، بلکه درجه عدم اطمینان- مرزهای منطقه ای که خطا در آن قرار دارد.

این مفهوم اغلب استفاده می شود "دقت اندازه گیری" -مفهومی که منعکس کننده نزدیکی یک نتیجه اندازه گیری به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده است. دقت اندازه گیری بالا مربوط به خطای کم اندازه گیری است.

که درهر یک از تعداد معینی از کمیت‌ها را می‌توان به‌عنوان اصلی انتخاب کرد، اما در عمل کمیت‌هایی انتخاب می‌شوند که می‌توانند با بالاترین دقت بازتولید و اندازه‌گیری شوند. در رشته مهندسی برق، کمیت های اصلی عبارتند از طول، جرم، زمان و جریان الکتریکی.

وابستگی هر یک از کمیت های مشتق به مقادیر پایه با بعد آن منعکس می شود. ابعاد کمیتمحصول تعیین مقادیر اساسی است که به توانهای مناسب افزایش یافته است و ویژگی کیفی آن است. ابعاد کمیت ها بر اساس معادلات مربوط به فیزیک تعیین می شود.

کمیت فیزیکی است ابعادی،اگر بعد آن شامل حداقل یکی از کمیت های پایه باشد که به توانی برابر با صفر افزایش یافته است. بیشتر کمیت های فیزیکی ابعادی هستند. با این حال، وجود دارد بدون بعدکمیت های (نسبی) نشان دهنده نسبت یک فیزیکی معین مقادیربه همان نام، به عنوان اولیه (مرجع) استفاده می شود. کمیت های بدون بعد، به عنوان مثال، نسبت تبدیل، تضعیف و غیره هستند.

کمیت های فیزیکی، بسته به اندازه های مختلفی که می توانند هنگام تغییر در یک محدوده محدود داشته باشند، بر اساس اندازه (سطح) به دو دسته پیوسته (آنالوگ) و کوانتیزه (گسسته) تقسیم می شوند.

مقدار آنالوگمی تواند بی نهایت اندازه در یک محدوده معین داشته باشد. این تعداد زیادی از مقادیر فیزیکی (ولتاژ، جریان، دما، طول و غیره) است. کوانتیزه شده اندازهفقط مجموعه ای از اندازه های قابل شمارش در یک محدوده معین دارد. نمونه ای از چنین کمیتی یک بار الکتریکی کوچک است که اندازه آن با تعداد بارهای الکترونی موجود در آن تعیین می شود. ابعاد یک کمیت کوانتیزه شده فقط می تواند با سطوح خاصی مطابقت داشته باشد - سطوح کوانتیزاسیونتفاوت بین دو سطح کوانتیزاسیون مجاور نامیده می شود مرحله کوانتیزاسیون (کوانتومی).

مقدار یک کمیت آنالوگ با اندازه گیری با خطای اجتناب ناپذیر تعیین می شود. یک کمیت کوانتیزه شده را می توان با شمارش کوانتوم های آن در صورت ثابت بودن آنها تعیین کرد.

کمیت های فیزیکی می توانند در طول زمان ثابت یا متغیر باشند. هنگام اندازه گیری یک کمیت ثابت زمانی، تعیین یکی از مقادیر لحظه ای آن کافی است. کمیت های متغیر زمان می توانند ماهیت تغییرات شبه قطعی یا تصادفی داشته باشند.

شبه قطعی کمیت فیزیکی -کمیتی که نوع وابستگی آن به زمان مشخص است، اما پارامتر اندازه گیری شده این وابستگی ناشناخته است. کمیت فیزیکی تصادفی -کمیتی که اندازه آن در طول زمان به طور تصادفی تغییر می کند. به عنوان یک مورد خاص از کمیت های متغیر با زمان، می توانیم کمیت های زمانی گسسته را تشخیص دهیم، یعنی کمیت هایی که اندازه آنها با صفر فقط در زمان های معینی متفاوت است.

کمیت های فیزیکی به فعال و غیرفعال تقسیم می شوند. مقادیر فعال(به عنوان مثال، نیروی مکانیکی، EMF منبع جریان الکتریکی) قادر به ایجاد سیگنال های اطلاعات اندازه گیری بدون منابع انرژی کمکی هستند (به زیر مراجعه کنید). کمیت های غیرفعال(به عنوان مثال، جرم، مقاومت الکتریکی، اندوکتانس) خود نمی توانند سیگنال های اطلاعات اندازه گیری را ایجاد کنند. برای انجام این کار، آنها باید با استفاده از منابع انرژی کمکی فعال شوند، به عنوان مثال، هنگام اندازه گیری مقاومت یک مقاومت، جریان باید از طریق آن عبور کند. بسته به موضوعات مورد مطالعه، آنها در مورد کمیت های الکتریکی، مغناطیسی یا غیر الکتریکی صحبت می کنند.

کمیت فیزیکی که بر اساس تعریف، مقدار عددی برابر با یک به آن اختصاص داده می شود، نامیده می شود واحد کمیت فیزیکی. اندازه یک واحد کمیت فیزیکی می تواند هر کدام باشد. با این حال، اندازه گیری ها باید در واحدهای پذیرفته شده عمومی انجام شود. اشتراک واحدها در مقیاس بین المللی با توافقات بین المللی مشخص می شود. واحدهای کمیت های فیزیکی که بر اساس آن سیستم بین المللی واحدها (SI) در کشور ما به صورت اجباری وارد شده است.

هنگام مطالعه یک شی مورد مطالعه، لازم است که کمیت های فیزیکی را برای اندازه گیری ها با در نظر گرفتن هدف اندازه گیری انتخاب کنید، که به مطالعه یا ارزیابی هر ویژگی جسم می رسد. از آنجایی که اجسام واقعی دارای بی نهایت ویژگی هستند، برای به دست آوردن نتایج اندازه گیری که برای اهداف اندازه گیری کافی هستند، ویژگی های خاصی از اجسام که برای هدف انتخاب شده ضروری هستند به عنوان کمیت های اندازه گیری شده انتخاب می شوند، یعنی آنها انتخاب می شوند. مدل شی

استاندارد سازی

سیستم استاندارد سازی دولتی (DSS) در اوکراین در استانداردهای اصلی برای آن تنظیم شده است:

DSTU 1.0 - 93 DSS. مقررات اساسی

DSTU 1.2 – 93 DSS. روش توسعه استانداردهای دولتی (ملی).

DSTU 1.3 – 93 DSS. روند توسعه ساخت، ارائه، اجرا، هماهنگی، تایید، تعیین و ثبت مشخصات فنی.

DSTU 1.4 – 93 DSS. استانداردهای سازمانی مقررات اساسی

DSTU 1.5 – 93 DSS. مقررات اساسی برای ساخت، ارائه، طراحی و محتوای استانداردها؛

DSTU 1.6 – 93 DSS. روش ثبت دولتی استانداردهای صنعت، استانداردهای مشارکت علمی، فنی و مهندسی و جوامع (اتحادیه ها).

DSTU 1.7 – 93 DSS. قوانین و روشهای اتخاذ و بکارگیری استانداردهای بین المللی و منطقه ای.

نهادهای استاندارد عبارتند از:

دستگاه اجرایی مرکزی در زمینه استانداردسازی DKTRSP

شورای استاندارد

کمیته های فنی استانداردسازی

سایر نهادهای درگیر در استانداردسازی.

طبقه بندی اسناد نظارتی و استانداردهای موجود در اوکراین.

اسناد هنجاری بین المللی، استانداردها و توصیه ها.

حالت استانداردهای اوکراین

استانداردهای جمهوری خواه SSR سابق اوکراین، تایید شده قبل از 08/01/91.

اسناد آموزشی اوکراین (KND و R)

حالت طبقه بندی کننده های اوکراین (DK)

استانداردها و مشخصات صنعتی اتحاد جماهیر شوروی سابق، تایید شده قبل از 01/01/92 با دوره های اعتبار طولانی.

استانداردهای صنعتی اوکراین در UkrNDISSI ثبت شده است

مشخصات ثبت شده توسط سازمان های استاندارد سازی سرزمینی اوکراین.

مترولوژی (از یونانی "مترون" - اندازه گیری، ابزار اندازه گیری و "لوگوس" - مطالعه) علم اندازه گیری ها، روش ها و ابزارهای اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز است. موضوع مترولوژی استخراج اطلاعات کمی در مورد خواص اجسام با دقت و قابلیت اطمینان معین است. ابزار اندازه شناسی مجموعه ای از اندازه گیری ها و استانداردهای اندازه شناسی است که دقت لازم را ارائه می دهد.

اندازه شناسی شامل سه بخش نظری، کاربردی، تقنینی است.

اندازه‌شناسی نظری با مسائل اساسی نظریه اندازه‌گیری، توسعه روش‌های اندازه‌گیری جدید، ایجاد سیستم‌های واحدهای اندازه‌گیری و ثابت‌های فیزیکی سر و کار دارد.

اندازه شناسی کاربردی به مطالعه کاربرد عملی نتایج حاصل از تحولات اندازه شناسی نظری و قانونی در زمینه های مختلف فعالیت می پردازد.

اندازه شناسی قانونی الزامات قانونی، فنی و قانونی اجباری را برای استفاده از واحدهای مقادیر، استانداردها، مواد مرجع، روش ها و ابزار اندازه گیری با هدف اطمینان از یکنواختی و دقت اندازه گیری ها در جهت منافع جامعه ایجاد می کند.

موضوع مترولوژی به دست آوردن اطلاعات کمی در مورد خواص اجسام و فرآیندها با دقت و قابلیت اطمینان معین است.

کمیت فیزیکی یکی از ویژگی‌های یک شی (سیستم، پدیده، فرآیند) است که می‌توان آن را در میان ویژگی‌های دیگر متمایز کرد و به هر طریقی، از جمله از نظر کمی، ارزیابی (اندازه‌گیری) کرد. اگر خاصیت یک شی (پدیده، فرآیند) یک مقوله کیفی باشد، از آنجایی که ویژگی های متمایز را در تفاوت یا اشتراک آن با اشیاء دیگر مشخص می کند، پس مفهوم کمیت در خدمت توصیف کمی یکی از ویژگی های این شی است. کمیت ها به ایده آل و واقعی تقسیم می شوند که دومی فیزیکی و غیر فیزیکی است.

واحد کمیت فیزیکی یک کمیت فیزیکی با اندازه ثابت است که به طور معمول یک مقدار عددی برابر با 1 به آن اختصاص داده می شود و برای بیان کمی کمیت های فیزیکی مشابه آن استفاده می شود.

مفهوم اساسی مترولوژی اندازه گیری است. اندازه گیری عبارت است از تعیین مقدار یک کمیت به صورت تجربی با استفاده از ابزارهای فنی خاص یا به عبارت دیگر مجموعه ای از عملیات انجام شده برای تعیین مقدار کمی یک کمیت.

اهمیت اندازه گیری ها در سه جنبه فلسفی، علمی و فنی بیان می شود.

جنبه فلسفی این است که اندازه گیری ها ابزار اصلی شناخت عینی جهان اطراف، مهم ترین روش جهانی برای شناخت پدیده ها و فرآیندهای فیزیکی است.

جنبه علمی اندازه گیری ها این است که به کمک اندازه گیری ها، ارتباط بین تئوری و عمل انجام می شود و بدون آنها، آزمون فرضیه های علمی و توسعه علم غیرممکن است.

جنبه فنی اندازه گیری ها به دست آوردن اطلاعات کمی در مورد موضوع مدیریت و کنترل است که بدون آن اطمینان از شرایط برای انجام فرآیند فن آوری، کیفیت محصول و کنترل موثر فرآیند غیرممکن است.

واحد اندازه گیری حالتی از اندازه گیری است که در آن نتایج آنها بر حسب واحدهای قانونی بیان می شود و خطاها با احتمال مشخص مشخص می شوند. برای اینکه بتوان نتایج اندازه گیری های انجام شده در زمان های مختلف را با استفاده از روش ها و ابزار اندازه گیری مختلف و همچنین در موقعیت های جغرافیایی مختلف مقایسه کرد، وحدت اندازه گیری ها ضروری است. یکنواختی اندازه گیری ها توسط ویژگی های آنها تضمین می شود: همگرایی نتایج اندازه گیری، تکرارپذیری نتایج اندازه گیری و صحت نتایج اندازه گیری.

همگرایی نزدیکی نتایج اندازه گیری به دست آمده با همان روش، ابزار اندازه گیری یکسان و نزدیکی به صفر خطای اندازه گیری تصادفی است.

تکرارپذیری نتایج اندازه گیری با نزدیک بودن نتایج اندازه گیری به دست آمده توسط ابزارهای اندازه گیری مختلف (البته دقت یکسان) با روش های مختلف مشخص می شود.

صحت نتایج اندازه گیری با صحت خود تکنیک های اندازه گیری و صحت استفاده از آنها در فرآیند اندازه گیری و همچنین نزدیک بودن به صفر خطای اندازه گیری سیستماتیک تعیین می شود.

فرآیند حل هر مشکل اندازه گیری معمولاً شامل سه مرحله است: آماده سازی، انجام اندازه گیری (آزمایش) و پردازش نتایج. در فرآیند انجام خود اندازه‌گیری، جسم اندازه‌گیری و ابزار اندازه‌گیری وارد تعامل می‌شوند.

ابزار اندازه گیری وسیله ای فنی است که در اندازه گیری ها استفاده می شود و دارای مشخصات اندازه گیری استاندارد شده است.

نتیجه یک اندازه گیری، مقدار کمیت فیزیکی است که با اندازه گیری آن پیدا می شود. در طول فرآیند اندازه گیری، ابزار اندازه گیری، اپراتور و جسم اندازه گیری تحت تأثیر عوامل خارجی مختلفی به نام کمیت های فیزیکی تأثیرگذار قرار می گیرند.

این مقادیر فیزیکی با ابزار اندازه گیری اندازه گیری نمی شوند، اما بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارند. ساخت ناقص ابزار اندازه گیری، عدم دقت در کالیبراسیون آنها، عوامل خارجی (دمای محیط، رطوبت هوا، ارتعاش و غیره)، خطاهای ذهنی اپراتور و بسیاری از عوامل دیگر مرتبط با تأثیرگذاری بر کمیت های فیزیکی از علل اجتناب ناپذیر خطای اندازه گیری هستند.

دقت اندازه‌گیری، کیفیت اندازه‌گیری‌ها را مشخص می‌کند و نزدیکی نتایج آن‌ها را به مقدار واقعی مقدار اندازه‌گیری شده منعکس می‌کند، یعنی. خطای اندازه گیری نزدیک به صفر

خطای اندازه گیری انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده است.

مقدار واقعی یک کمیت فیزیکی به عنوان مقداری درک می شود که به طور ایده آل، از نظر کمی و کیفی، ویژگی های متناظر شی اندازه گیری شده را منعکس می کند.

فرضیه های اساسی مترولوژی: مقدار واقعی یک کمیت وجود دارد و ثابت است. مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده را نمی توان یافت. نتیجه این است که نتیجه اندازه گیری از طریق یک وابستگی احتمالی با مقدار اندازه گیری شده از نظر ریاضی مرتبط است.

از آنجایی که مقدار واقعی مقدار ایده آل است، مقدار واقعی به عنوان نزدیکترین مقدار به آن استفاده می شود. مقدار واقعی یک کمیت فیزیکی، مقدار کمیت فیزیکی است که به صورت تجربی پیدا شده و آنقدر نزدیک به مقدار واقعی است که می‌توان به جای آن از آن استفاده کرد. در عمل، میانگین حسابی مقدار اندازه گیری شده به عنوان مقدار واقعی در نظر گرفته می شود.

با در نظر گرفتن مفهوم اندازه گیری، باید بین اصطلاحات مرتبط: کنترل، آزمایش و تشخیص تمایز قائل شد.

کنترل یک مورد خاص از اندازه گیری است که برای تعیین انطباق مقدار اندازه گیری شده با محدودیت های مشخص انجام می شود.

آزمایش بازتولید تأثیرات خاص در یک توالی معین، اندازه گیری پارامترهای شی آزمایش شده و ثبت آنها است.

تشخیص فرآیند تشخیص وضعیت عناصر یک شی در یک زمان معین است. بر اساس نتایج اندازه گیری های انجام شده برای پارامترهایی که در حین کار تغییر می کنند، می توان وضعیت جسم را برای عملیات بعدی پیش بینی کرد.