Метрологія

в галузі метрології та радіовимірювань

Основними завданнями вивчення дисципліни є засвоєння студентами системи одиниць фізичних величин і їх одиниць виміру, методів і засобів вимірювань, основ математичної обробки результатів експерименту і розрахунку, ознайомлення з системою забезпечення єдності вимірювань

Опис навчальної дисципліни:

– 344 с.
Боровков А.А. Теория вероятностей. – М.: Либроком, 2009. – 656 с.
Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей. – М.: Наука, 1973. – 366 с.
Захаров И.П., Кукуш В.Д. Теория неопределенности в измерениях. – Харьков: Консум. 2002. – 256 с.
Сергеев А.Г. Метрология. – М.: Логос, 2011. – 384 с.
Баврин И.И., Матросов В.Л. Краткий курс теории вероятностей и математическая статистика. – М.: Прометей, 1989. – 136 с.

Допоміжна література :
Кочетков П.А. Краткий курс теории вероятностей и математической статистики. – М.: МГИУ, 1999. – 51 с.
Колмогоров А.Н. Основные понятия теории вероятностей. – М, 1974. – 120 с.
Бурдун Г.Д. Основы метрологии. – М.: Стандартгиз, 1991. – 492 с.
Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 248 с.

вимірювати. Точна наука немислима без міри. Менделєєв Д.І.

“μέτρον” – міра “λόγος” – наука

спеціальних технічних засобів.

Галуззю науки, що вивчає вимірювання, є метрологія.

Метрологія в її сучасному розумінні – наука про вимірювання, методи, засоби забезпечення їх єдинства та способи досягнення необхідної точності.

Єдинство вимірювань − такий стан вимірювань, за якого їх результати виражені в узаконених оди-ницях і похибки вимірювань відомі з заданою ймовірністю. Єдинство вимірювань необхідно для того, щоб можна було порівняти результати вимірювань, виконаних в різних місцях, в різний час, з використанням різних методів і засобів вимірювань.

Точність вимірювань характеризується близькістю їх результатів до істинного значення вимірюваної величини.

вимірювання поділяються на:

• статичні, при яких вимірювана величина залишається постійною у часі

• динамічні, в процесі яких вимірювана величина змінюється і не є постійною в часі

на:
прямі, непрямі, сукупні і сумісні.

• прямі − це вимірювання, при яких шукане значення фізичної величини знаходять безпосередньо з дослідних даних

• непрямі − це вимірювання, числове значення величини відшукують не безпосередньо, а на основі вимірювання інших величин, пов'язаних з вимірюваною величиною відомою математичною залежністю

на:
прямые, косвенные, совокупные и совместные.

• сукупні − це проведені одночасно вимірювання кількох однойменних величин, при яких шукану визначають рішенням системи рівнянь, одержуваних при прямих вимірах різних сполучень цих величин

• сумісні − це проведені одночасно вимірювання двох або декількох неодноіменних величин для знаходження залежностей між ними

поділяються на три класи :

• Вимірювання максимально можливої точності, досяжної при існуючому рівні техніки. До них відносяться в першу чергу еталонні вимірювання, пов'язані з максимально можливою точністю відтворення встановлених одиниць фізичних величин, і, крім того, вимірювання фізичних констант, перш за все універсальних (наприклад абсолютного значення прискорення вільного падіння та інш).
• Контрольно-повірочні вимірювання, похибка яких з певною ймовірністю не повинна перевищувати деякого заданого значення. До них відносяться вимірювання, що виконуються лабораторіями державного нагляду за впровадженням і дотриманням стандартів та станом вимірювальної техніки і заводськими вимірювальними лабораторіями, які гарантують погрішність результату з певною ймовірністю, що не перевищує деякого, заздалегідь заданого значення.
• Технічні вимірювання, в яких похибка результату визначається характеристиками засобів вимірювань. Прикладами технічних вимірювань є вимірювання, що виконуються в лабораторіях, в процесі виробництва на машинобудівних підприємствах, на щитах розподільних пристроїв електричних станцій, тощо.

та відносні вимірювання.

• абсолютними називаються вимірювання, які базуються на прямих вимірюваннях однієї або декількох основних величин або на використанні значень фізичних констант

• відносними називаються вимірювання відношення величини до однойменної величини, що відіграє роль одиниці, або вимірювання величини по відношенню до однойменної величини, прийнятої за початкову

прискорення вільного падіння

знаходиться за формулою

де

підставляючи в цю формулу масу і радіус планети знаходять прискорення на них.

вимірювань, похибка, точність, правильність і достовірність

• Принцип вимірювань − фізичне явище або сукупність фізичних явищ, покладених у основу вимірювань.
• Метод вимірювань − сукупність прийомів використання принципів і засобів вимірювань.
• Похибка вимірювань − різниця між отриманим при вимірюванні і істинним значеннями вимірюваної величини.
• Точність вимірювань − це характеристика вимірювань, що відображає близькість їх результатів до істинного значення вимірюваної величини.
• Правильність вимірювання визначається як якість вимірювання, що відображає близькість до нуля систематичних похибок результатів.
• Достовірність характеризує довіру до результатів вимірювань і ділить їх на дві категорії: достовірні і недостовірні, в залежності від того, відомі або невідомі ймовірні характеристики їх відхилень від дійсних значень відповідних величин.

та ваг, в якій брали участь видатні вчені багатьох країн, прийняла резолюцію про встановлення Міжнародної системи одиниць - СІ (читається «ес-і» від перших літер слів «система інтернаціональна»).
У якості основних одиниць були обрані наступні:
метр - одиниця довжини, кілограм - одиниця маси, секунда - одиниця часу, кельвін - одиниця температури, ампер - одиниця сили струму, кандела - одиниця сили світла.
У 1971 р була введена ще одна одиниця - моль - одиниця кількості речовини.

В даний час СІ прийнята в якості основної системи одиниць більшістю країн світу і майже завжди використовується в області техніки, навіть в тих країнах, в яких у повсякденному житті використовуються традиційні одиниці.

одиниці мають незалежну розмірність, тобто жодна з основних одиниць не може бути отримана з інших.

науки і техніки;
• уніфікація одиниць для всіх областей і видів вимірювань (механічних, теплових, електричних, магнітних і т. д.);
• когерентність одиниць - все похідні одиниці СІ виходять з рівнянь зв'язку між величинами, в яких коефіцієнти дорівнюють одиниці;
• можливість відтворення одиниць з високою точністю відповідно до їх визначень;
• єдина система утворення кратних і часткових одиниць, що мають власні назви.

Недоліки системи СІ:
• в системі СІ напруженість і індукція (по суті - різні компоненти тензора електромагнітного поля) мають різну розмірність, тому виникають так звані електрична і магнітна проникності вакууму, що позбавлене фізичного сенсу!
"В цьому відношенні система СІ не більш логічна, ніж, скажімо, система, в якій довжина, ширина і висота предмета вимірюються не тільки різними одиницями, а й мають різні розмірності."
Д. В. Сивухін 
Через цей недолік у більшості наукових робіт з електродинаміки використовується система одиниць СГС.