Часть I основы метрологии

Глава 1 основных: понятия и определения

11 Физическая вг личина

Бесконечное множество физических объектов, о^жаюших нас об­ладает бе< конечным множеством различных качеств и свойств Из этого огромного количества человек выделяет некоторое ограниченное число свойств общих в качественном отношение для ряда однородных объек­тов и до! таточных для их описания В каждом ~аком качестве, в свою очередь, может быть выделено множеств! > градаций Если мы в состоя­нии установить размер градации, те. единиц^ данного свойства и фи­зически реализовать ее в виде меры или шкалы, то сопоставив размер интересующего нас свойства объ< кта с такой мерой или со шкалой, мы получим его количественную оценку Свойства, для которых могут быть у< тановлены и воспроизведены грат шии опрелепенього размера, назы­ваю ся физич( i кими величинами.

В ст андарте на термины и опре деления в облас ги метро югии фи­зическая величина определена как свойство общее в качественном от­ношении для множества "бъектов, физических систем, их состояний и происходящих в них процессов, но индивидуальное в количественном отношении для каждого из них,

Качественная сторона понятии физическая величин^ опреде, [яет «род» величины (длина, как характеристика протяженности вообще; эл<ктри- ческое сопротивление как об^дее свойство проводников электричества и т.п.), а количественная — ее «размер» (длина конкретного предмета, со противление конкретного проводника) Размер физической величины су- ществуеп об ьективно, независимо од того, знаем мы его или не знаем

Целью измерения и его конечным результатом является нахождение значения физической величины Значение физической величины — оценка физической величины в приня гых для измерения данной вели чины еди­ницах Понятно, что числовое значение резу [ьтата измер( ния будет за­висеть от выбора единицы физической вслипины Так. в известном муль­типликационном фильме «38 попугаев > для измерения длины удава в качестве единицы длины была выбрана длина попугал и резу гсьтат из­мерения составил 38 попугаев Если же за едиьиц' длины выбра _Lb уза коненн ю е_миницу — метр, то числовое значение длины удава будет иным, хотя разлер ею остался прежним.

Метро, югия изучает и имеет дило только с измерениями физ меских je- личин, т.е. величин дня которых :дожст существова о физически реализ* е- м 1я и во* произво ^тчмая единиц' величины Однако нередко к измерениям неправомерно относят различною реда оценивания гаких свойств которые формально хотя и подпадаю^-! под привс пенное определение' физический ве­личины. но не по ®оляют peanrai «ал соответствующую единицу Так, ши­роко распространена ю в психолп ии оценку умет венного развич ия 'I мвека чазывают измерением инт е пекта: опенку ка ества родукции — иш.*рением качества И хотя в этих. роцедурах час гично ис пользуются мет- ■ I логические идеи и методы, оли не могут квалифи ировиться как из лере- пии в том смысле, как это приня го в метро югии невозможно себе предста­ла единицу интеллекта или единица качества, которые к сому же можн< I шо бы реализовать в виде о ределенной фтическои меры ТЧким обра юм в дополнение к привей иному определению подчеркнем ^ито возмож­ность физическои реализац. л единицы является определяющим признаком понятия «физическая величина».

Приведем ещз ряд терминов, относящихся к понятию «физическая in личида» и используемых в последующих раз ;елах учебника

Б теории измерений вводятся понятия истиннет о измерен] ого и дей ( I нительн эго начения физическои величины.

Нахождение истинною значения измеряемофизической величины яв­ляется центральной проблемой метро нетии. Стандарт опреде 1яет истин­ное значение как значение физической величины, которое идеальным о" цчазом отражало бы в качественном и количественном отношениях "тветствующее свойство объекта Одним из постулатов метрологии •пишется положение о том, чп> истинное значение физической величины

• yii-ei твует, однако определить его путем измерения невозможно.

В обычном пре"хс гавлении поц истинным понимается некое детерми­нированное значение физической величины, гражающее свойство объ- м< аб». олют но адекватно Однако измерение как процесс познания ы» 1ичест»енных определенностей материального мира не должно абс г- I ииривагься от физической природы изучаемой свойств и обязано \ hiII maib те качес гвенные границы, внутрь которых ге или иные опре- I 1ения имеют смысл

Рас< мотрим пример измерения диаметра крч глого диска. Казалось •Hi что из.иоренич диаметра диска можно проводите ;о все более и более

• 1-й окой точностью, стоит лишь выбрать соотвеп гвующие по точности

1ства измерении. Но когда погрешность средства измерения станет > |>| ядка размеров мслеку пы, мы обнаружим, что наблюдается как бы I лиыьание краев писка обусловленное хаотическим движением моле­кул и за каким го пределом точности само поьятие диаметра диска по­теряет свой первоначальный смысл, и дальнейшее повышение точности измерения бесполезно. Очевидно, что поня гие «истинного» значения диаметра в этом случае приобретает совсем иной, вероятностный, смысл и можно лишь с определенной вероятностью установить интервал значений, в котором оно находится. Следовательно, приведенное в стандарте опре деление истинного значения может быть применено тишь для объектов ггакромира

Поскольку истинное значение физи iecKOi-1 величины определи гь не­возможно. в практике измерений оперируют понятием действительною значения. Деч- твительное значение — значение физической величины, найденное эксперимен ^гальным путем и на' только лриб шжающеесь к истинному что для данной цели может быть использовано вместо нег^п Под измеренном значением понимается значение величины отсчитанное по отсче гному устройству средства измерения

Изм( ряемая физиче(* ая величина — физическая величина, подлежа щая измерению в соо ветствии с поставленной измерительной задачей

Влияющая фишческая величина — физическая величина непосредст­венно не измеряемая средством измерения но окь бывающая влияние на него или на объек измерения таким обра юм, что это приводит к иска­жению рез)льгата измерения Так. ьалри^ер. при измереьии сопротив- ения резистора в^ияюшей величиной может быть температура если сопротивление резистора зависит от температуры

Физиче.. ш« парам тр — физическая величина, характеризующая частную особенность измеряемой величины Например, при измере ши напряжения переменного тока в качеств^ параметров напряжения могут выступать амплитуда колебаний мгновенное значение напряжения, среднее квадратичессое значение и др.

Постоянная ее шчина — физическая величина, размер которой по ус­ловиям измерительной задачи можно „ шта ть не изменяющимся за вре­мя, превышающее длительность измерения

Перем 'нная величи. а — физическая величина, изменяющаяся по раз меру в процессе измерения