Čo je to dimenzia? Jednotky merania a chyby merania

Ľudia často čelia nálezufyzikálnych veličín. V tomto prípade hovoríme o meraní niečoho. Tento termín pochádza z vedy nazývanej metrológia. Čo je to meranie?

definícia

Meranie je proces určovaniaakékoľvek fyzikálne množstvo empiricky pomocou meracích nástrojov. Výsledkom procesu merania je hodnota v akceptovaných jednotkách, ktorá sa nazýva platná.

Princíp merania sa týka fyzického javu alebo viacerých takých javov, ktoré tvoria základ merania. Napríklad meranie teploty pomocou termoelektrického efektu.

Aká je metóda merania? Ide o súbor techník použitia meracích prístrojov a ich princípov. Čo je nástroj na meranie? Ide o technické prostriedky, ktoré majú metrologické vlastnosti, ktoré spĺňajú normy.

Typy meraní

Takže čo je rozmer, ktorého definíciauvedené vyššie, samozrejme. Existujú však aj typy, ktoré sú klasifikované na základe toho, ako merané množstvo závisí od typu rovnice, času, podmienok, ktoré určujú presnosť výsledkov merania a spôsoby, akými sú tieto výsledky vyjadrené.

Časová závislosť

S ohľadom na závislosť množstva, ktoré sa meria v čase, môžeme rozlíšiť dva typy meraní:

• dynamický nazývané takéto merania, počas ktorých sa hodnota mení v čase. Príkladom by bolo meranie teploty alebo tlaku počas procesu stlačovania plynu vo valcoch motora.
• statický nazýva meranie, v ktorom sa požadovaná hodnota v priebehu času nezmení. Príklady: meranie teploty, konštantný tlak, rozmery.

Závislosť od rovnice

Metóda získania výsledkov, ktorá je určená typom rovnice pre meranie, rozdeľuje merania na priame a nepriame, rovnako ako kĺbové a kumulatívne.

• Čo je priame meranie? Toto je meranie, kde je požadovaná hodnotafyzické množstvo je zistené priamo z údajov získaných na základe skúseností. Medzi príklady priamych meraní patrí: meranie teploty pomocou teplomeru, meranie priemeru výrobku s mikrometrom alebo strmeňom, meranie uhlov s uhlomerom.
• Čo je to nepriame meranie? Toto je meranie, v ktorom je požadovaná hodnotasa určuje na základe vzťahu medzi týmito hodnotami, ktoré sa zistia pomocou priamych meraní a požadovanej hodnoty. Príklady takýchto meraní sú: meranie priemeru vlákna pomocou trojvodičovej metódy, nájdenie objemu tela priamym meraním jeho rozmerov. Nepriame merania sú veľmi časté, keď je hodnota príliš ťažká alebo nemožné priamo merať. Stane sa tak, že požadovanú hodnotu možno merať iba nepriamo. To zahŕňa meranie veľkosti astronomických telies.
• Čo je kumulatívne meranie? Toto je meranie, v ktorom sú požadované hodnotyurčených výsledkami niekoľkých meraní množstiev s rôznymi kombináciami. Hodnota požadovaného množstva sa určuje riešením systému rovníc, ktoré sú zostavené z výsledkov série priamych meraní. Príklad agregovaných meraní: určenie hmotnosti každej hmotnosti z množiny, to znamená, že ide o kalibráciu známou hmotnosťou jednej z hodnôt hmotnosti, ako aj výsledky priamych meraní a porovnanie hmotnosti kombinácií hmotností.
• Spoločné meranie nazýva sa ten, ktorý sa vyrába súčasnepre dve alebo viaceré hodnoty s rôznymi názvami, aby sa medzi nimi našiel funkčný vzťah. Príkladom by bolo určenie dĺžky objektu v závislosti od teploty.

Závislosť od podmienok

Za podmienok, ktoré určujú presnosť výsledku, môžete rozdeliť meranie do troch tried:

1. Zmerajte presnosť, ktorá je maximálna. Patria sem merania vysokej a referenčnej presnosti.

2. Kontrola a overovanie. Ich chyba s určitou pravdepodobnosťou by nemala byť vyššia ako daná hodnota.

3. Technické. Ide o merania, pri ktorých je chyba konečnej hodnoty určená charakteristikami použitých prostriedkov v procese merania.

Závislosť od toho, ako vyjadriť výsledky

Prostredníctvom vyjadrenia výsledkov merania je možné rozdeliť na absolútne a relatívne.

• Čo je to absolútne meranie? Ide o meranie založené na priamom meraní množstiev alebo na uplatňovaní hodnôt niektorých fyzikálnych konštánt. Príklady: určenie prúdu v ampéroch, dĺžka v metroch.
• Čo je relatívne meranie? Toto je meranie, v ktorom je požadovaná hodnota porovnaná s inou hodnotou, ktorá zohráva úlohu jednotky alebo je prijatá ako pôvodná. Príklad takýchto meraní: zistenie relatívnej vlhkosti vzduchu, ktorá je definovaná ako pomer počtu vodných pár v kubickom metre vzduchu k počtu parov nasýtených kubickým metrom vzduchu pri danej teplote.

Merací systém

Meranie jednotnosti znamená konzistenciuveľkosti všetkých množstiev. Je to zrejmé, ak venujeme pozornosť skutočnosti, že rovnakú hodnotu je možné merať priamymi i nepriamymi metódami. Takúto konzistenciu možno dosiahnuť vytvorením systému jednotiek. Prvý takýto systém sa objavil koncom 18. storočia. To sa stalo dobre známym metrickým systémom. Prvým vedecky založeným systémom jednotiek bol systém, ktorý navrhol Karl Gauss. Boli použité ako základ pre tri jednotky: druhý, milimeter a miligram. Na základe takého absolútneho systému bol postavený moderný systém jednotiek.

Čo je merná jednotka a ako sú

Jednotka je špecifické množstvo.ktorá je určená a dohodnutá. Ostatné hodnoty rovnakého druhu sa porovnávajú s tým, aby vyjadrili svoju veľkosť vzhľadom na špecifikovanú hodnotu.

Každé merané fyzikálne množstvo by malo byťzodpovedajú vašej jednotke merania. Jednotlivé jednotky sú preto potrebné na meranie rýchlosti, dĺžky, objemu, hmotnosti, vzdialenosti atď. Každá jednotka môže byť určená výberom referencie. Systém jednotiek sa stáva vhodnejším, ak obsahuje len niekoľko jednotiek, ktoré sú vybrané ako hlavné a zvyšok je už určený prostredníctvom nich. Referenčnou jednotkou dĺžky je merač. Na základe toho sa štvorcový meter považuje za jednotku plochy, meter za sekundu je jednotka rýchlosti a meter v kocke je jednotka merania objemu.

chyba

Aká je chyba merania? Tento pojem sa vzťahuje na odchýlku výsledkov merania od skutočnej alebo skutočnej hodnoty meraného množstva. Skutočná hodnota množstva nie je známa. Používa sa iba v teoretických štúdiách.

Niekedy je odpoveď na otázku "čo je chyba merania?" Môže byť počuť ako odpoveď na inú definíciu - "chyba merania". Ale je lepšie ho nepoužívať, pretože je menej úspešný.

Typy chýb

Systémová chyba merania jezložka chyby konečného výsledku merania, ktorá zostáva konštantná alebo sa pravidelne mení pri opakovaných meraniach fyzikálneho množstva. Charakter merania rozdeľuje systematické chyby viacerých typov.

• Konštantná chyba - je to taká chyba, ktorá si dlho zachováva svoju hodnotu. Tento typ je najbežnejší.
• Progresívna chyba - Toto je ten, ktorý sa neustále zvyšuje alebo znižuje. Môžu to byť chyby, ktoré sa vyskytnú v dôsledku opotrebovania meracích zariadení alebo špičiek, ktoré sú v kontakte s časťami.
• Pravidelná chyba - je to chyba, ktorej hodnota je periodická funkcia času alebo pohyb ukazovateľa nástroja použitého pri meraní.
• Chyba, ktorá sa meria komplexným zákonom - Toto je ten, ktorý sa vyskytuje v dôsledku svedomitého konania viacerých systematických chýb naraz.

Instrumentálna chyba je súčasťou chyby merania, ktorá je spôsobená chybou používaných prostriedkov.

Presnosť meracej metódy je zložka, ktorá je spôsobená nedokonalosťou metódy, ktorá je prijatá na meranie.

Výsledok merania

Aký je výsledok merania? Toto je hodnota fyzickej veličiny, ktorá sa získava meraním.

Nekorektovaný výsledok merania je hodnota množstva, ktoré sa získalo v procese merania pred tým, ako boli vykonané zmeny, ktoré zohľadňujú systematické chyby.

Opravený výsledok je hodnota hodnoty, ktorá bola získaná počas merania a rafinovaná zavedením potrebných opráv.

Konvergencia výsledkov merania sa nazýva blízkosť výsledkov, ktoré boli opäť vykonané s použitím rovnakých nástrojov, rovnakou metódou a za rovnakých podmienok.

Čo je reprodukovateľné výsledky? To je vzájomná blízkosť výsledkov, ktoré boli získané na rôznych miestach, rôznymi spôsobmi a operátormi, ktorí používajú rôzne metódy, ale ktoré sa dostali do rovnakých podmienok.

Séria výsledkov merania je sled hodnôt rovnakej hodnoty, ktoré boli získané ako výsledok série meraní nasledujúcich za sebou.

Meranie informácií

Dnes môžete merať nielen fyzickéhodnota. Ako prišla éra počítačovej technológie, digitálne informácie sa používajú všade. Je tiež možné merať. Čo je to meranie informácií? Toto je definícia počtu údajov vyjadrených v jednotkách. Referenčná jednotka na meranie informácií je bit, čo je množstvo informácií, ktoré sa vyskytujú pri výskyte ekviproblických udalostí. Napríklad hádzanie mince môže viesť k dvom rovnako pravdepodobným výsledkom. Spád jednej z strán obsahuje informácie vo výške jedného bitu.

Názov tejto jednotky pochádzaskratky pojmu "binárne číslo". Toto je číslo, ktoré môže mať iba dve hodnoty - jedno alebo nula. Takéto čísla sa používajú vo všetkých typoch výpočtovej techniky na zobrazenie akýchkoľvek informácií. Keďže bit je veľmi malá jednotka merania informácií, zvyčajne sa používajú väčšie. Jedná sa o bajty, kilobajty, megabajty, gigabajty, terabajty atď.

Hlasitosť, ktorú každý znak zadaný z klávesnice sa rovná jednému bajtu. Toto je 8 bitov.

výsledok

Preto boli zohľadnené všetky koncepciepoužívané pri meraní. Jedná sa o systém merania, chybu a jej typy, výsledky. Uvažovalo sa, že taká jednotka merania a aké sú tieto jednotky. To všetko je potrebné pre ľudí, ktorí sa zaoberajú vedou, výpočty a tiež len rozširovať svoje obzory. V skutočnosti vo veku informačných technológií je dôležitá múdrosť, že znalosť je mocou.