 |
|
Некоторые понятия метрологии
МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Введение
Целью каждой лабораторной работы является сопоставление теории физического явления с экспериментом, а также непосредственное определение физических величин. Поэтому еще до выполнения работы студент должен знать, что он ожидает получить, и как он собирается провести эксперимент. А после выполнения работы объяснить, получил ли он то, что ожидал, и если не получил, то почему.
Все измерения производятся с ограниченной точностью. После каждого измерения необходимо указывать не только результат, но и погрешность, с которой этот результат получен.
Все погрешности измерений можно разделить на три типа:
1. Грубые ошибки или промахи. Эти погрешности вызваны не внимательностью экспериментатор, неправильной записью данных, ошибками при вычислениях или неумением производить измерения. Такие погрешности не подчиняются никакому закону. При обработке результатов такие данные должны быть отброшены. Производящий измерения должен проявлять больше внимания, тщательно проверять результаты измерений.
2. Систематические погрешности. Они связаны со сдвигом измеренного значения относительно истинного. Возникают из-за неисправности измерительных приборов или неточности метода измерения. Не существует универсальных правил, позволяющих найти систематическую погрешность данного измерения. Выявление, оценка и устранение этих погрешностей – дело опыта или интуиции экспериментатора. Систематические погрешности можно уменьшить, используя более точные приборы. Погрешность, обусловленную методом измерения, можно уменьшить, сравнивая результаты измерения одной и той же величины разными методами. Систематические погрешности всегда односторонне влияют на результат, только увеличивая или только уменьшая их.
3. Случайные погрешности. Случайные погрешности проявляются в разбросе данных при повторных измерениях, проведенных в одних и тех же условиях. Эти погрешности обусловлены факторами, изменяющимися от измерения к измерению: изменением напряжения в сети, изменением температуры воздуха, трением в осях приборов и т.д. Погрешности измерений такого рода подчиняются законам теории вероятностей. На основании теории вероятностей созданы методы обработки результатов измерений, которые дают возможность определить наиболее вероятные значения измеряемых величин, а также возможные отклонения от этих значений.
Некоторые понятия метрологии
Когда мы что-то измеряем, то внедряемся в область метрологии – науки об измерениях физических величин и о способах обеспечения единства и требуемой точности измерений. В метрологии существуют свои понятия.
Физическая величина – это свойство, в качественно общее многим физическим объектам, но количественно индивидуальное для каждого объекта.
Примеры: масса, длина, температура, и др. Полученные значения одной и той же физической величины являются однородными величинами. Например, размер вашей обуви и расстояние от Земли до Луны однородные физические величины. Однородные величины отличаются друг от друга размером.
Размер физической величины – это количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию "физическая величина".
Под единицей физической величины понимают величину, принятую в качестве основы для количественной оценки (метр, килограмм, секунда, ампер).
Размер физической величины не зависит от выбранной единицы, он остается неизменным при использовании различных единиц.