- •Лекция №1 Предмет и задачи метрологии.
- •Физические свойства и величины.
- •Системы физических величин и их единиц.
- •Основные и дополнительные единицы физических величин системы си
- •Производные единицы системы си
- •Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров.
- •Лекция №2 Сущность и основные характеристики измерений.
- •Качество измерений.
- •Классификация измерений
- •Методы измерений
- •Лекция №3 Основные понятия теории погрешностей. Классификация погрешностей.
- •Правила округления и записи результатов измерений.
- •Лекция №4 Случайные погрешности. Вероятностное описание случайных погрешностей
- •Числовые параметры законов распределения
- •Основные законы распределения
- •Лекция №5
- •Точечные оценки законов распределения
- •Доверительная вероятность и доверительный интервал
- •Лекция №6 Систематические погрешности и их классификация
- •Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей
- •Обработка результатов измерений.
- •Многократные прямые равноточные измерения.
- •Неравноточные измерения.
- •Однократные измерения.
- •Косвенные измерения.
- •Понятие о средстве измерений.
- •Основы теории суммирования погрешностей.
Производные единицы системы си
Единицы ФВ делятся на системные и внесистемные. Системная единица – единица ФВ, входящая в одну из принятых систем. Все основные, производные, кратные и дольные единицы являются системными. Внесистемная единица – это единица ФВ, не входящая ни в одну из принятых систем единиц.
Различают кратные и дольные единицы ФВ.
Кратная единица – это единица ФВ, в целое число раз превышающая системную или внесистемную единицу.
Дольная единица – единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системной и внесистемной единицы.
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
||
Международ |
русское |
Международ |
русское |
||||
1018 |
экста |
Е |
Э |
10-1 |
деци |
d |
д |
1015 |
пета |
P |
П |
10-2 |
санти |
c |
c |
1012 |
тера |
T |
Т |
10-3 |
милли |
m |
м |
109 |
гига |
G |
Г |
10-6 |
микро |
μ |
мк |
106 |
мега |
M |
М |
10-9 |
нано |
n |
н |
103 |
кило |
k |
к |
10-12 |
пико |
p |
п |
102 |
гекто |
h |
г |
10-15 |
фемто |
f |
ф |
101 |
дека |
da |
да |
10-18 |
атто |
a |
а |
Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров.
При проведении измерений необходимо обеспечить их единство.
Под единством измерений понимается характеристика качества измерений, заключающаяся в том, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам воспроизведенных величин, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.
На государственном уровне деятельность по обеспечению единства измерений регламентируется стандартами Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) и нормативными документами органов метрологической службы.
Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все существующие СИ одной и той же величины. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения в специализированных учреждениях установленных единиц ФВ и передачи их размеров применяемым СИ.
Воспроизведение единицы физической величины – это совокупность операций по материализации единицы ФВ с наивысшей точностью посредством государственного эталона или рабочего эталона. Например, единица массы – 1 килограмм (точно) воспроизведена в виде платиноиридиевой гири, хранимой в Международном бюро мер и весов в качестве международного эталона килограмма. Розданные другим странам эталоны имеют номинальное значение 1 кг. Платиноиридиевая гиря, входящая в состав государственного эталона РФ, имеет массу 1,000000087 кг.
Передача размера единицы – это приведение размера единицы, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при поверке или калибровке. Размер единицы передается “сверху в низ” – от более точных СИ к менее точным.
Хранение единицы – совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному СИ.
Эталон – средство измерений (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.
Различают следующие виды эталонов (РМГ 29-99):
первичный – обеспечивает хранение и воспроизведение с наивысшей в стране точностью;
международный – эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами;
государственный или национальный – это первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны;
вторичный – хранит размер единицы, полученный путем сличения с первичным эталоном соответствующей ФВ;
эталон сравнения – применяется для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом;
рабочий эталон – применяется для передачи размера единицы рабочим средствам измерений. Это самые распространенные эталоны. До недавнего времени в нашей стране вместо термина “рабочие эталоны” использовался термин “образцовые средства измерений”, который в большинстве других стран не применяется.
Обеспечение правильной передачи размера единиц ФВ во всех звеньях метрологической цепи осуществляется посредством поверочных схем.
Поверочная схема – это нормативный документ, который устанавливает соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим СИ с указанием методов и погрешности, и утвержден в установленном порядке.
Поверка – это операция, проводимая уполномоченным органом и заключающаяся в установлении пригодности СИ к применению на основании экспериментально определенных метрологических характеристик и контроля их соответствия предъявляемым требованиям. Основной метрологической характеристикой, определяемой при поверке СИ, является его погрешность. Она находится на основании сравнения поверяемого СИ с более точным СИ – рабочим эталоном.
Поверка выполняется метрологическими службами, которым дано на это право.
Если СИ не подлежит обязательному метрологическому контролю и надзору, то они подвергаются калибровке.
Калибровка – это совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного СИ, и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона.
По результатам калибровки определяют действительное значение измеряемой величины, показываемое данными СИ, или поправки к его показаниям. Можно оценить погрешность СИ и ряд других метрологических характеристик.