Электрорадиоизмерения: Учебник. /В.И.Нефедов, А.С. Сигов и др./Под ред. Профессора А.С. Сигова –М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004. -384 с.: ил.

производные единицы — некогерентные. В табл. 1.2 приведены основные производные единицы.

Таблица 1.2. Производные единицы СИ

Среди получивших широкое распространение внесистемных единиц отметим киловатт-час, ампер-час, градус Цельсия, и т.д.

Сокращенные обозначения единиц, как международных, так и русских, названных в честь великих ученых, пишутся с заглавных букв; например ампер — А; ом — Ом; вольт — В; фарад — Ф (час­то используют не регламентируемый термин — фарада). Для срав­нения: метр — м, секунда — с, килограмм — кг.

Применение целых единиц не всегда удобно, так как в резуль­тате измерений получаются большие или малые их значения. По­этому в системе СИ установлены ее десятичные кратные и дольные единицы, которые образуются с помощью множителей. Кратные и дольные единицы величин пишутся слитно с наимено­ванием основной или производной единицы, например: километр (км), милливольт (мВ), мегагерц (МГц), наносекунда (не).

Кратная единица физической величины — единица, большая в целое число раз системной, например килогерц (10³ Гц). Доль­ная единица физической величины — единица, меньшая в целое число раз системной, например, микрогенри (10^-6 Гн).

Наименования кратных и дольных единиц системы СИ содер­жат ряд приставок, соответствующих множителям (табл. 1.3).

Таблица 1.3. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц СИ

К общепринятым в метрологии определениям относят сле­дующие понятия: измерения, средства, принцип, метод и объект измерения, алгоритм измерения и ряд других терминов.

Измерением называют процесс нахождения значения физиче­ской величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Суть измерения сводят к основному уравнению:

А = kA₀, (1.2)

где А — значение измеряемой физической величины; А_о — зна­чение величины, принятой за образец; k — отношение измеряе­мой величины к образцу.

Наиболее удобен вид основного уравнения (1.2), если вы­бранная за образец величина равна единице. При этом параметр k представляет собой числовое значение измеренной величины, зависящее от принятого метода измерения и единицы измерения.

Любое измерение заключается в сравнении путем физиче­ского эксперимента данной величины с некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения и называемой мерой. Получае­мая при измерениях физических величин информация называется измерительной.

Основные характеристики измерений

Основными характеристиками измерений являются: результат, погрешность, точность, правильность, сходимость, воспроизводи­мость и достоверность.

Результат измерений физической величины (кратко — ре­зультат измерения или, просто результат) — значение физиче­ской величины, полученное путем ее измерения.

Часто в полученный результат вносят поправки (поправка — значение величины, одноименной с измеряемой, которая вводится в результат измерения для исключения определенных, так назы­ваемых систематических составляющих погрешности (см. гл. 2), что находит отражение в терминологии:

• неисправленный результат измерения — значение физической величины, полученное при помощи средств измерений до внесения поправок;

• исправленный результат измерения — измеренное значение
  физической величины и уточненное путем внесения в него необ­ходимых поправок;

Погрешность средства измерения — разность между показа­ниями средства измерения и истинным значением измеряемой фи­зической величины.

Точность измерений отражает меру близости результатов измерений к истинному значению измеряемой величины. Термин «точность измерений», т.е. степень приближения результатов из­мерения к некоторому действительному значению, не имеет стро­гого определения и используется для качественного сравнения

измерительных операций. Точность и погрешность связаны обрат­ной зависимостью. По точности измерения делят на три группы:

• измерения максимально возможной точности, достижимой
при существующем уровне развития науки и техники; измерения,
связанные с созданием и эксплуатацией эталонов, а также измерения, проводимые при научных исследованиях;

• контрольно-поверочные и лабораторные измерения —
метрологическая аттестация средств измерений, лабораторный
анализ, экспертные измерения; погрешность таких измерений не
должна превышать некоторого определенного уровня;

• технические измерения, при которых погрешность оценива­ют по метрологическим характеристикам средств измерений (см.
гл. 2) с учетом применяемого метода измерений.

Правильность измерений — характеристика, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результатов из­мерений.

Достоверность измерений определяют степенью доверия к ре­зультату измерения и характеризуют вероятностью того, что ис­тинное значение измеряемой величины находится в указанных пределах, или в указанном интервале. Интервал называют довери­тельным и между его границами с заданной доверительной веро­ятностью

P_д(x_нx_иx_в)=1-q (1.3)

находится истинное значение х_и оцениваемого параметра. В (1.3) параметр q —уровень значимости критерия ошибки (см. гл. 2); х_н, х_в — нижняя и верхняя границы доверительного интервала.

Принцип измерений — совокупность физических явлений, на которых основаны измерения.

Метод измерений — совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Это достаточно общее опреде­ление на практике часто конкретизируют, относя его только к применяемым средствам измерения, например, метод измерения частоты частотомером, напряжения — вольтметром.

Методика измерения — общий или поэтапный план прове­дения измерения — намеченный распорядок измерений, опреде­ляющий состав применяемых приборов, последовательность и правила проведения операций.

Объект измерения — реальный физический объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.

Алгоритм измерения — точное предписание о порядке вы­полнения операций, обеспечивающих измерение физической ве­личины.

Шкала физической величины — упорядоченная последова­тельность значений физической величины, принятая по результа­там точных измерений.

Отметка шкалы — знак на шкале прибора (черточка, точка), соответствующий некоторому значению физической величины. Дня цифровых шкал отметками являются числа. Промежуток меж­ду соседними отметками называют делением шкалы.

Цена деления шкалы — разность значений измеряемой вели­чины, соответствующих соседним отметкам шкалы.

Поверка — определение специальным органом метрологиче­ской службы метрологических характеристик средства измерения и установление его пригодности к применению по результатам контро­ля их соответствия предъявляемым требованиям. Основная харак­теристика, определяемая при поверке прибора, — его погрешность.

1.3. Виды и методы измерений

Измерения весьма разнообразны, что объясняется множеством измеряемых величин, различным характером их изменения во времени, различными требованиями к точности измерений и т.д. В связи с этим измерения классифицируют по разным признакам.