ення.
Отже, від порівняння розмірів ФВ за шкалою порядку, ми перейшли до порівняння їх за шкалами інтервалів і відносин, що передбачає розбиття шкали на деякі поодинокі інтервали.
У результаті порівняння за шкалами інтервалів і відносин ми отримуємо оцінку розміру ФВ у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць, звану значенням ФВ.
Відображення ФВ їхніми значеннями за допомогою експерименту та обчислень із використанням спеціальних технічних засобів, називається виміром.
Таким чином, сутність вимірювання полягає в порівнянні двох ФВ: вимірюваної, яка виражає цікаву для нас особливість досліджуваного об'єкта і відомою, яка властива спеціально створеному об'єкту, званого заходом. Операція порівняння проводиться за допомогою засоби вимірювальної техніки (ЗВТ).
Засіб вимірювальної техніки - технічний засіб, що використовується при вимірах і має нормовані метрологічні характеристики.
Міра - вимірювальний пристрій, що реалізує відтворення та (або) зберігання ФВ одного або декількох розмірів, значення яких відомі з необхідною точністю.
Сутність вимірювання як процесу порівняння висловлює основне рівняння вимірювання
Q=q [Q],
де Q - вимірювана величина; - числове значення величини;
[Q] - одиниця виміру.
Результат вимірювання з ряду причин відрізняється від розміру вимірюваної ФВ. Ця відмінність називається похибкою вимірювання.
Вимірювання однієї і тієї ж ФВ може проводитися в різних місцях і умовах, у різний час, різними методами і приладами в різних режимах. При цьому будуть отримані різні результати і похибки вимірювання. Для того, щоб результатами таких вимірювань можна було однаковою мірою довіряти, потрібно забезпечити єдність вимірювань.
Під єдністю вимірювань розуміють таке їх стан, при якому їх результати виражені в узаконених одиницях вимірювань, а похибки вимірювань відомі та із заданою ймовірністю не виходять за встановлені межі.
Для забезпечення єдності вимірювань потрібно рішення триєдиного завдання:
) стандартизація системи одиниць ФВ;
) відтворення розміру одиниць за допомогою еталонів;
) передача розміру одиниць від еталонів робочим ЗВТ.
2. Одиниці фізичних величин та їх системи
З рівняння вимірювання видно, що числові значення вимірюваних величин залежать від того, які використовуються одиниці виміру.
Якщо допустити свавілля у виборі одиниць виміру, то це призведе до порушення єдності вимірювань. Тому стандартизації одиниць вимірювань та їх сукупності, званою системою одиниць, в метрології надається першорядне значення.
У питанні вибору одиниць ФВ всі великі галузі вимірювань в процесі свого розвитку проходили кілька етапів.
- й етап. Одиниці ФВ з'являються по мірі їх практичної необхідності. Вони погано визначені і ще гірше взаємопов'язані, часто перебувають у взаємному протиріччі.
- й етап. Поява абсолютних систем одиниць, що містять обмежене число основних одиниць і похідні одиниці, що визначаються через основні.
Малюнок 1 - Сутність вимірювань
- й етап. Трансформація систем одиниць таким чином, щоб була можливість відтворення одиниць з максимальною точністю за допомогою еталонів і еталонних методів. У результаті з'являється сучасна метрична система заходів, що визначається через міжнародні прототипи метра і кілограма. Аналогічно визначалися міжнародні електричні одиниці (через еталон - для ома і еталонний метод - для ампера), а також міжнародна шкала температур, обумовлена ??допомогою реперних точок, тобто точок кипіння і затвердіння ряду речовин (кисень, сірка, срібло, золото та ін.).
- й етап. Створення універсальної системи природних заходів, що базується на макроскопічних квантових ефектах (надпровідності, надплинності, і квантовому ефекті Холла і т.д.).
Принципи формування раціональної системи одиниць сформулював Гаусс в 1832:
а) складання системи рівнянь, що виражають залежність між усіма величинами, для яких необхідно встановити одиниці виміру;
б) вибір основних одиниць на підставі аналізу системи рівнянь;
в) утворення похідних одиниць;
г) утворення кратних і часткових одиниць (кратні одиниці рівні цілому числу основних або похідних одиниць, частинні - становлять певну частку основної або похідною одиниці).
...
