По принцип можете да си представите голям брой различни системи на единици, но само няколко са получили широко разпространени. В световен мащаб за научни и технически измервания и в повечето страни в индустрията и ежедневието се използват от метричната система.

Основни единици.

В системата на единици трябва да се предвиди подходяща единица за измерване за всяко измерено физическо количество. По този начин е необходима отделна единица за измерване за дължина, площ, обем, скорост и т.н. и всяка такава единица може да бъде определена чрез избор на един или друг стандарт. Но системата от единици е значително по-удобна, ако само няколко единици са избрани като основни, а останалите се определят чрез основната. Така че, ако редица дължина са метър, стандартът на който се съхранява в държавната метрологична услуга, след това единицата на зоната може да се счита за квадратен метър, единица на обем - кубичен метър, скорост на скорост - A метър в секунда и т.н.

Удобството на такава система от единици (особено за учени и инженери, които са много по-често срещани с измерванията от други хора), са, че математическите взаимоотношения между основните и деривативните единици на системата са по-прости. В същото време единицата на скоростта е единицата на разстояние (дължина) на единица време, единица за ускорение е единица за скорост на единица време, единица сила - единица за ускорение на масата и т.н. . В математическия запис изглежда така: в. = л./t., а. = в./t., Е. = ма. = ml./t. 2. Представените формули показват "измерението" на разглежданите количества, създаване на отношения между единици. (Подобни формули ви позволяват да идентифицирате единици за такива стойности като налягане или сила на електрическия ток.) \u200b\u200bТакива отношения са общи и се извършват независимо от това кои единици се измерват (метър, крака или рамена) и какви единици са избрани за други стойности.

Техниката за основната единица за измерване на механичните стойности обикновено се приема, не е единица маса, а единица сила. Така, ако в системата, най-често срещаните във физическите изследвания, металния цилиндър е направен за стандарта на масата, след това в техническата система се счита за стандарт на силите, които балансират силата, действащи върху нея. Но тъй като силата на тежестта не е същата в различните точки на повърхността на земята, е необходимо да се посочи мястото за точно прилагане на справка. Исторически, местоположението на морското равнище върху географската ширина е 45 °. Понастоящем такъв стандарт се определя като необходимост от силата, за да се получи определено ускорение на цилиндъра. Вярно е, че в техниката на измерванията се извършват като правило, а не с такава висока точност, така че е необходимо да се грижи за вариациите на гравитацията (ако става въпрос за дипломирането на измервателните уреди).

Много объркване е свързано с понятията за маса, сила и тегло. Факт е, че има единици от всички тези три количества, носещи същите имена. Масата е инерционните характеристики на тялото, показващи колко трудно е външната сила от състоянието на почивка или равномерно и праволинейно движение. Единицата е сила, която, действаща върху единица маса, променя скоростта си на единица скорост на единица време.

Всички тела са привлечени един от друг. Така всяко тяло близо до земята е привлечено от него. С други думи, земята създава гравитация, действаща върху тялото. Тази сила се нарича тегло. Теглото на теглото, както е посочено по-горе, не е същото в различните точки на повърхността на земята и на различни височини над морското равнище поради различията в гравитационното привличане и при проявлението на ротацията на Земята. Въпреки това общата маса на това количество на веществото е непроменена; Същото е в междузвездното пространство и навсякъде по Земята.

Точните експерименти показват, че силата на гравитацията, действаща върху различни тела (т.е. тяхното тегло) е пропорционална на тяхната маса. Следователно, масите могат да бъдат сравнени с везните, а масите, които са еднакви на едно място, ще бъдат еднакви и на друго място (ако сравнението се извършва под вакуум, за да се елиминира ефекта на изключителния въздух). Ако определено тяло се претегля на пружинните тежести, балансиране на силата на тежестта със силата на опъната пролетта, резултатите от измерването на теглото ще зависят от мястото, където се извършват измервания. Следователно пролетните скали трябва да бъдат регулирани на всяко ново място, така че те да покажат правилно масата. Простотата на самата процедура за претегляне е причината, поради която силата на гравитацията, действаща върху референтната маса, е приета за независима единица за измерване в техниката. Топлина.

Метрични системи.

Метричната система е общото име на международната десетична система на единици, чиито основни единици са метър и килограм. В някои различия елементите на системата са едни и същи по целия свят.

История.

Метричната система е израснала от постановленията, приети от Народното събрание на Франция през 1791 и 1795, за да определи метъра като десет милиона долара от мястото на меридиана на Земята от Северния полюс към екватора.

Декрет, публикуван на 4 юли 1837 г., метричната система е обявена за задължителна употреба във всички търговски сделки във Франция. Тя постепенно разселява местни и национални системи в други европейски страни и е законно признат като допустимо във Великобритания и САЩ. Споразумението, подписано на 20 май 1875 г., е създадено международна организация, предназначена да поддържа и подобрява метричната система.

Ясно е, че, определянето на метър като десетмилионна част от една четвърт от меридиана на Земята, създателите на метричната система се стремят да постигнат инвариантност и точна възпроизводимост на системата. За единица маса те взеха грам, определяйки го като маса от един милион кубичен метър вода при максималната му плътност. Тъй като не би било много удобно да се извършват геодезични измервания на една четвърт от земните меридиана. С всяка продажба на тъканния метър, или да се балансира кошницата на картофите на пазара със съответното количество вода, бяха създадени метални стандарти, с максималната точност, която възпроизвежда посочените идеални определения.

Скоро се оказа, че металните стандарти на дължината могат да бъдат сравнени помежду си, което прави много по-малка грешка, отколкото с сравнение на такъв стандарт с една четвърт от земния меридиан. Освен това стана ясно, че точността на сравняването на металните стандарти на маса помежду си е много по-висока от точността на сравнението на всеки такъв стандарт с маса от съответния обем вода.

В това отношение Международната комисия на метър през 1872 г. реши да приеме за стандартния "архив" метър, съхраняван в Париж, "такова е това." По същия начин членовете на Комисията са взели за стандарта на масата. Архивният платина-иридий килограми ", като се има предвид, че проста връзка, установена от създателите на метричната система, между устройството за тегло и обема на звука изглежда, че е Съществуващ килограм с точност, достатъчен за обикновени приложения в промишлеността и търговията, и точните науки не е необходимо да не са в просто числово съотношение от този вид, но при максимално перфектното определение на тази връзка. " През 1875 г. много страни от света подписаха споразумение за метър и настоящото споразумение установи процедурата за координиране на метрологичните стандарти за световната научна общност чрез Международното бюро за мерки и Везни и Генералната конференция по мерки и граници.

Новата международна организация незабавно се занимава с разработването на международни стандарти и маса и прехвърляне на техните копия на всички участващи страни.

Стандарти за дължина и маса, международни прототипи.

Международните прототипи на стандартите и масовия метър и килограм - бяха прехвърлени към съхранението на Международното бюро за мерки и скали, разположени в Седра - предградие на Париж. Стандартът на измервателния уред е владетел на платинена сплав с 10% iridium, напречното сечение на които, за увеличаване на твърдостта на огъване с минимален обем метал, беше предоставена специална х-обща форма. В жлеба на такъв владетел имаше надлъжна плоска повърхност, а измервателният метър се определя като разстояние между центровете на две удари, по цялата линия, при краищата му, при температурата на стандарта, равно на 0 ° С. за Международен прототип килограм, маса на цилиндър е взета от една и съща платина иридиевой сплав като стандартен стандарт, височина и диаметър около 3.9 cm. Теглото на тази референтна маса, равна на 1 kg на морското равнище върху географската ширина на морското равнище °, понякога наричана килограм-сила. Така тя може да се използва или като мярка за масата за абсолютната система на единици, или като стандарт за техническата система на звена, в която един от основните единици е единица за сила.

Международните прототипи бяха избрани от значителна партида от идентични стандарти, направени едновременно. Други стандарти на тази страна бяха прехвърлени на всички участващи страни като национални прототипи (държавни първични стандарти), които периодично се връщат в Международното бюро за сравнение с международните веславе. Сравненията, извършени по различно време, показват, че те не откриват отклонения (от международните стандарти), които надхвърлят точността на измерванията.

Международна система SI.

Метската система беше много благоприятно посрещана от 19 V учени. Отчасти защото е предложено като международна система от звена, отчасти поради причината, че техните единици са теоретично поемани независимо възпроизводими, а също и поради нейната простота. Учените започват да изтеглят нови единици за различни физически количества, с които се занимават, въз основа на елементарните закони на физиката и свързването на тези единици с дължината и масата на метричната система. Последното все по-често придобива различни европейски страни, в които преди това са ходили много помежду си, взаимно свързани помежду си за различни количества.

Въпреки че във всички страни, възприели метричната единица на дялове, стандартите на метрични единици са почти същите, възникват различни несъответствия в производните звена между различните страни и различни дисциплини. В областта на електричеството и магнетизма се появяват две отделни системи на производни: електростатични, базирани на силата, с един на друг два електрически заряда и електромагнитни, на базата на взаимодействието на две хипотетични магнитни полюси.

Ситуацията е още по-сложна с появата на така наречената система. Практически електрически единици, въведени в средата на 19 V. Британска асоциация за насърчаване на развитието на науката, за да отговори на запитванията на бързо развиване на кабелни телеграфни комуникационни техники. Такива практически единици не съвпадат с единиците както на системите, но от единици на електромагнитната система се различават само по мултипликатори, равни на цели степени от десет.

По този начин, за такива обикновени електрически стойности, като напрежение, ток и съпротива, имаше няколко варианта за получените единици на измерване и всеки учен, инженер, учителят трябваше да реши колко от тези опции биха били по-добре да се използва то. Във връзка с развитието на електротехниката през втората половина на 19 и първата половина на 20-ти век. Практическите единици, които започнаха да доминират в тази област, са станали все по-широко използвани.

Да се \u200b\u200bелиминира такова объркване в началото на 20-ти век. Предложено е предложение за комбиниране на практически електрически единици с подходяща механична, на базата на метрични единици с дължина и маса, и за изграждане на някаква последователна (кохерентна) система. През 1960 г. общата конференция по мерки и тежести прие единна международна система от дялове (SI), даде определението на основните единици на тази система и предписа използването на някои деривативи на единици, "не е предопределен въпрос за другите, които могат в бъдеще. " Така за първи път в историята беше приета международна съгласувана система на единици в историята на международното споразумение. Понастоящем тя се приема като легитимна система за измерване от страна на повечето страни по света.

Международната система на единици в) е координирана система, в която за всяко физическо количество, като дължина, време или сила, се предвижда единствено единствено измерване. Някои от блоковете получават специални имена, пример е единицата на налягането Pascal, докато имената на други се формират от имената на тези единици, от които са произведени, например, скоростен единица - метър в секунда. Основните единици, заедно с две допълнителни геометрични природа, са представени в таблица. 1. Деривати, за които са взети специални имена в таблица. 2. От всички производни на механичните единици, силата на Нютон е най-важна, енергийната единица на джаула и мощността WATT. Нютон се определя като сила, която дава маса от един килограм ускорение, равно на един метър в секунда на квадрат. Joule е равен на работата, която се извършва, когато точката на прилагане на силата, равна на една Нютон, се премества на разстояние от един метър в посоката на сила. Ват е сила, в която работата в една джаул се извършва за една секунда. Електрическите и други производни ще бъдат посочени по-долу. Официалните определения на основните и допълнителните единици са както следва.

Метевът е дължината на пътя, който тече във вакуум със светлина за 1/299 792 458 дял от секундата. Тази дефиниция е направена през октомври 1983 година.

Килограм е равен на масата на международния килограм прототип.

Второ - продължителност 9 192 631,770 периода на радиационни колебания, съответстващи на прехода между двете нива на ултра тънката структура на основното състояние на атома на цезий-133.

Келвин е 1/273,16 части от термодинамичната температура на тройната точка на водата.

Mol е равен на количеството вещество, което съдържа колкото се може повече структурни елементи като атоми в въглеродния изотоп-12 с тегло 0.012 kg.

Радийн - плосък ъгъл между два радиус на кръга, дължината на дъгата между която е равна на радиуса.

Steeradian е равен на телесен ъгъл с върха в центъра на сферата, като рязане на площта на повърхността му е равна на квадрата на квадрата със страна, равна на радиуса на сферата.

За да се формират десетични многобройни и доливни единици, в таблицата се предписват няколко конзоли и мултипликатори. 3.

Така, километър (км) е 1000 m и милиметър - 0.001 m. (Тези конзоли са приложими за всички единици, като например в киловати, милиамперс и др.)

Първоначално се предполага, че един от основните единици трябва да бъде грамове и това е отразено в имената на масовите единици, но в момента основното устройство е килограм. Вместо името на мегаграмите, се използва думата "тон". Във физически дисциплини, например за измерване на дължината на вълната на видимата или инфрачервена светлина, често се използва милион метър (микрометър). В спектроскопия дължините на вълните често са изразени в ангстори (Å); Angstrom е равен на един десети нанометър, т.е. 10 - 10 m. За радиация с по-малка дължина на вълната, например, рентгенография, в научни публикации, позволено да се използва телитор и х-единица (1 х-единица. \u003d 10-13 m). Обемът, равен на 1000 кубически сантиметра (един кубичен дециметър) се нарича литър (L).

Маса, дължина и време.

Всички основни единици на SI система, с изключение на килограм, понастоящем се определят чрез физически константи или явления, които се считат за непроменени и с висока точност възпроизводима. Що се отнася до килограм, начин за прилагане, който все още не е намерен със степента на възпроизводимост, която се постига в процедурите за сравнение на различни масови стандарти с международния килограм прототип. Такова сравнение може да се извърши чрез претегляне на пружинните скали, като грешката на която не надвишава 1CH 10 -8. Стандартите на множество и долезни единици за килограм са монтирани чрез комбинирано претегляне на скалите.

Тъй като измервателният метър се определя чрез скоростта на светлината, тя може да бъде възпроизведена независимо във всяка добре оборудвана лаборатория. Така, методът на смущенията на лентата и крайните мерки на дължината, които се ползват в семинари и лаборатории, могат да бъдат проверени чрез провеждане на сравнение директно с дължината на вълната на светлината. Грешката при такива метода при оптимални условия не надвишава един милиард (1Н 10 -9). С развитието на лазерната технология, тези измервания са много опростени и техният диапазон се разширява значително.

По същия начин, в съответствие със съвременната си дефиниция, тя може да бъде независимо внедрена в компетентната лаборатория по инсталацията с атомнен пакет. Атомите на лъча са развълнувани от високочестотен генератор, конфигуриран за атомна честота, а електронната верига измерва времето, преброяването на периодите на трептенията в генераторната верига. Такива измервания могат да се извършват с точност на 1СН 10 -12 - много по-висока, отколкото е възможно с предишните дефиниции на секунди въз основа на въртенето на Земята и неговото лечение около Слънцето. Времето и неговата обратна стойност - честота - са уникални по този начин, че техните стандарти могат да бъдат предадени по радиото. Благодарение на това, всеки, който има подходящо радио приемно оборудване, може да получи точното време и референтните честотни сигнали, които почти не се различават от точността от предаването на въздуха.

Механика.

Температура и топлина.

Механичните единици не позволяват решаването на всички научни и технически задачи, без да привличат други отношения. Въпреки че работата, извършена, когато масата се движи спрямо действието на силата и кинетичната енергия на някаква маса в природата, е еквивалентна на топлинната енергия на веществото, по-удобно е да се обмисли температурата и топлината като отделни стойности, които правят не зависи от механичното.

Термодинамична температура.

Устройството за термодинамична температура на Келвин (k), наречено Келвин, се определя от тройната водна точка, т.е. Температурата, при която водата е в равновесие с лед и ферибот. Тази температура се приема, равна на 273.16 k, отколкото и се определя термодинамичната температура. Този мащаб, предложен от Келвин, се основава на втория принцип на термодинамиката. Ако има два топлинни резервоара с постоянна температура и обратима топлинна машина, предаваща топлина от една от тях в друга в съответствие с цикъла на карно, съотношението на термодинамичните температури на два резервоари се дава чрез равенство T. 2 /T. 1 = –Q. 2 Q. 1, където Q. 2 I. Q. 1 - Количеството топлина, предавано на всеки от резервоарите (знак "минус", показва, че е избран един от топлинните резервоари). Така, ако температурата на топъл резервоар е 273.16 k, и топлината, избрана от нея, два пъти повече топлина, предавана на друг резервоар, температурата на втория резервоар е 136.58 K. Ако температурата на втория резервоар е 0 k , след това като цяло, тя няма да бъде прехвърлена топлина, тъй като цялата газова енергия се трансформира в механична енергия в адиабатното пространство за разширение в цикъла. Тази температура се нарича абсолютна нула. Термодинамичната температура, използвана обикновено в научни изследвания, съвпада с температурата в уравнението на състоянието на идеалния газ PV. = RT.където Пс. - налягане, В.- том I. R. - Газова постоянна. Уравнението показва, че за перфектния газ, продуктът на налягането върху налягането е пропорционален на температурата. Никой от реалните газове не е точно изпълнен. Но ако допринесете за вирусни сили, тогава разширяването на газове ви позволява да възпроизведете термодинамичната температура.

Международна температура.

В съответствие с описаното по-горе определение, температурата може да бъде получена с много висока точност (около 0.003 k близо до тройната точка) за измерване на газовата термометрия. Топлоизолираната камера се поставя термометър на платиновата резистентност и резервоар за газ. Когато камерата се нагрява, електрическото съпротивление на термометъра се увеличава и налягането на газа в резервоара се увеличава (в съответствие с уравнението на държавата) и по време на охлаждането има обратна картина. Измерване на едновременно съпротивление и налягане, е възможно да се чука термометъра чрез налягане на газ, което е пропорционално на температурата. След това термостатът се поставя в термостат, в който течната вода може да се поддържа в равновесие със своите твърди и пара фази. След като измери електрическото си съпротивление при тази температура, се получава термодинамичната скала, тъй като температурата на тройната точка се дължи на стойността 273.16 К.

Има две международни температурни скали - Келвин (К) и Целзий (С). Температурата на скалата на Целзий се получава от температурата на скалата на келвин с изваждане от последните 273.15 К.

Точните измервания на температурата чрез газова термометрия изискват много работа и време. Следователно през 1968 г. е въведена международна практическа температура (MTH). Използвайки тази скала, термометрите на различните видове могат да бъдат оценени в лабораторията. Тази скала е създадена с помощта на платинов термометър, термодвойки и радиационен пирометър, използван при температурни диапазони между някои двойки постоянни референтни точки (температурни препратки). MTTSSH трябваше да спазва най-възможната точност на термодинамичната скала, но както се оказа по-късно, отклоненията му са много значими.

Температурен мащаб Фаренхайт.

Температурната скала на Фаренхайт, която е широко използвана във връзка с британската техническа система на единици, както и в неловкирани измервания в много страни, е обичайно да се определи на две постоянни референтни точки - температура на топене на лед (32 ° F) и кипене на вода (212 ° F) нормално (атмосферно) налягане. Следователно, за да получите температурата на мащаба по Целзий от температурата на мащаба по Фаренхайт, трябва да приспаднате от последните 32 и да умножите резултата с 5/9.

Единици на топлина.

Тъй като топлината е една от формите на енергията, тя може да бъде измерена в джаула и това метрично звено е прието с международно споразумение. Но след като количеството топлина се определя чрез промяна на температурата на определено количество вода, единицата е широко разпространена, наречена калории и равна на количеството топлина, необходима за увеличаване на температурата на един грам вода при 1 ° C. За факта, че капацитетът на водата зависи от температурата, трябваше да изясня стойността на калориите. Имаше поне две различни калории - "термохимични" (4,1840 й) и "Steam" (4,1868 J). "Калориер", който се радва на диетиката, всъщност има килокалория (1000 калории). Caloea не е единица SI система и в повечето области на науката и технологиите тя е отделена от употреба.

Електричество и магнетизъм.

Всички общоприети електрически и магнитни измервателни единици са базирани на метричната система. В съгласие с съвременните дефиниции на електрически и магнитни единици, те всички те са получени от определени физически формули от метрични единици с дължина, маси и време. Тъй като повечето от електрическите и магнитните стойности не са толкова лесни за измерване, използвайки споменатите стандарти, беше счетено, че е по-удобно да се установят дериватите за някои от определените ценности на експериментите, докато други измерват, докато други измерват, използване на такива препратки.

Единици SI система.

Следното е списък на електрическите и магнитните единици на системата SI.

Ampere, единица сила на електрическия ток - един от шестте основни единици на системата SI. Ampere е мощност на непроменен ток, който при преминаване по два паралелни празни проводници с безкрайна дължина с незначителна площ на кръгово напречно сечение, разположено във вакуум на разстояние 1 m един от друг , ще предизвика дълъг 1 m от силата на взаимодействие във всеки обект 10h 10 - 7 N.

Volt, единица на потенциална разлика и електромотиви. Volt е електрическо напрежение в секцията на електрическата верига с постоянна тока сила от 1 А с разходна мощност от 1 W.

Висулка, електричество (електрически заряд). Висулката е количеството на електроенергията, преминаваща през напречното сечение на проводника при постоянна сила 1 и във времето 1 s.

Фарадей, единица електрически капацитет. Farrad - капацитет на кондензатора, на плочите, от които, когато се зарежда 1С, настъпва електрическо напрежение 1 V.

Хенри, индуктивно устройство. Хенри е равен на индуктивността на контура, в която ЕМП за самонасилване възниква в 1 V с еднаква промяна в текущата сила в тази верига с 1 и за 1 s.

Weber, единица магнитен поток. Weber е магнитен поток, с намаление на който до нула в контура, свързан с него, имащ съпротивление на 1 ома, електрически зарядни потоци, равни на 1C.

Tesla, единица магнитна индукция. Tesla е магнитната индукция на хомогенно магнитно поле, в което магнитният поток през плоска платформа с площ от 1 m 2, перпендикулярно на индукционните линии е 1 WB.

Практически стандарти.

Светлина и осветление.

Единиците на силите на светлината и осветлението не могат да бъдат определени на базата на само механични единици. Възможно е да се изразява потока на енергия в светлинната вълна в w / m 2 и интензивността на светлинната вълна е в / m, както в случая на радиовълни. Но възприемането на осветлението е психофизичен феномен, в който не само интензивността на източника на светлина, но и чувствителността на човешкото око към спектралното разпределение на тази интензивност.

Международното споразумение за звено на светлинните сили е прието от Kandela (наричано по-рано свещ), равно на силата на светлината в тази посока на източника, излъчващ монохроматична радиация на честотата от 540H 10 12 Hz ( л. \u003d 555 nm), енергийната сила на светлината на излъчване в тази посока е 1/683 w / cf. Това приблизително съответства на силата на свещника на спермацент, която някога е служила като стандарт.

Ако силата на светлината на източника е равна на една кандела във всички посоки, тогава пълният световен поток е равен на 4 пс. лумени. Така, ако този източник е в центъра на сферата с радиус от 1 m, осветяването на вътрешната повърхност на сферата е равно на една лумена на квадратен метър, т.е. Един апартамент.

Рентгенова и гама радиация, радиоактивност.

Рентгенов (p) е остаряла единица за експозиция на рентгенова, гама и фотографска радиация, равна на количеството на радиация, което, като се взема предвид второто електронното излъчване, формира при 0.001,93 g въздух йони, които носят такса, равна на една единица на зареждането на SSS на всеки знак. В системната система абсорбираната доза радиация е сива, равна на 1 J / kg. Бенчмаркът на абсорбираната доза радиация е инсталацията с йонизационни камери, които измерват йонизацията, получена чрез радиация.

Физическа стойност Едно от свойствата на физическия обект (феномен, процес) се нарича, което обикновено е качествено за много физически обекти, което се различава от тази количествена стойност.

Всяка физическа стойност има свои собствени качествени и количествени характеристики. Качествената характеристика се определя от това, което се характеризира собствеността на материалния обект или какъв характер на материалния свят се характеризира. Така, имуществото "сила" в количествено характеризира материали като стомана, дърво, кърпа, стъкло и много други, докато количествената стойност на силата за всеки от тях е напълно различна. За изразяване на количествено съдържание на собственост на конкретен обект се използва концепцията за "размер на физическото количество". Този размер е инсталиран в процеса на измерване.

Целта на измерванията е да се определи стойността на физическата стойност - определен брой възприети за него единици (например, резултатът от измерването на масата на продукта е 2 kg, височината на сградата е -12 m и т.н. .).

В зависимост от степента на подход към обективността, се различават истинските и измерените стойности на физическото количество. Истинско значение на физическия размер - Тази стойност, в идеалния случай отразяване на съответното свойство на обекта в качествена и количествена връзка. Поради несъвършенството на средствата и методите за измерване, действителните стойности на стойностите не могат да бъдат получени. Те могат да бъдат въображаеми само теоретично. И стойностите на стойностите, получени по време на измерването, са повече или по-малко приближаващи истинската стойност.

Действителната стойност на физическия размер - Тази стойност на стойността, която се намира експериментално и се приближава към истинската стойност, която за тази цел може да се използва вместо това.

Измерената стойност на физическото количество е стойността, получена чрез измерване, използвайки специфични методи и измервателни уреди.

Когато планирате измервания, трябва да се стремим да се гарантира, че номенклатурата на измерените стойности съответства на изискванията на измервателната задача (например при контролиране на измерените стойности трябва да отразява съответните показатели за качеството на продукта).

Трябва да се спазват изискванията за всеки параметър на продукта: - коректността на формулировката на измерената стойност, с изключение на възможността за различно тълкуване (например, е необходимо ясно да се определи, в какви случаи "маса" или "тегло" на. \\ T продукт, "обем" или "капацитет" на кораба и др.);

Сигурността на свойствата на обекта да бъде измерена (например, температурата на помещението не е повече ... ° С "позволява различни интерпретации. Необходимо е да се промени формулировката на изискването, така че да е ясно дали това изискване е определено до максимум или средната стайна температура, която ще бъде в другата взета под внимание при извършване на измервания)

Използването на стандартизирани термини (конкретни термини трябва да бъдат обяснени, когато са споменати за първи път).

Има няколко определения на концепцията за "измерване", всяка от които описва някаква характерна характеристика на този многостранен процес. В съответствие с Gost 16263-70 "GSI. Метрология. Условия и дефиниции" измерване - Това е основата на физическата стойност чрез експериментално с помощта на специални технически средства. Това широко разпространение определение отразява целта му и също така елиминира възможността за използване на тази концепция от връзката с физическия експеримент и измервателното оборудване. Под физическия експеримент се разбира количественото сравнение на две хомогенни стойности, едно от които е прието за единицата, която "свързва" измервания до размера на единиците, възпроизведени от препратките.

Интересно е да се отбележи тълкуването на този термин философ Пафлосенски, който включва "техническата енциклопедия" на публикуването на 1931 г. "измерване - основният когнитивен процес на науката и технологиите, чрез който неизвестна стойност се сравнява количествено с другия, \\ t неприветрие с нея и се считат за известни. "

Измерванията в зависимост от метода за получаване на цифровата стойност на измерената стойност се разделят на пряк и непряк.

Директни измервания - Измервания, при които желаната стойност на величината е директно от опитни данни. Например, измерване на дължината на линията, температурния термометър и др.

Непреки измервания - измервания, в които желаят

стойността на стойностите се намира на базата на известната връзка между тази величина и стойности, подложени на директни измервания. Например, площта на правоъгълника се определя от резултатите от измерването на страните (S \u003d LD), плътността на твърдото вещество се определя от резултатите от измерванията на неговата маса и обем (p \u003d m / v), \\ t и т.н.

Живите размери са най-често срещани в практическата дейност, защото Те са прости и могат бързо да бъдат завършени. Непреки измервания се използват, когато няма възможност да се получи стойността на стойността директно от експерименталните данни (например, определянето на твърдост на твърдо тяло) или когато инструментите за измерване на стойностите, включени във формулата, са по-точни от за измерване на желаната стойност.

Разделението на измерванията при директни и непреки ви позволява да използвате определени методи за оценка на грешките на техните резултати.

Физическа стойност Тя се нарича физическа собственост на материалния обект, процеса, физиологичното явление, характеризиращо се количествено.

Стойността на физическото количество Той се изразява от една или няколко номера, характеризиращи това физическо количество, което показва единица за измерване.

Размера на физическия размер са стойностите на числата, които се появяват по смисъла на физическата стойност.

Единици за измерване на физическите величини.

Единица за измерване на физическото количество е стойността на фиксиран размер, който е присвоен цифрова стойност, равна на една. Използва се за количествената експресия на хомогенни физически величини. Системата на единици на физически количества се нарича набор от основни и деривативни единици, основани на някои стойности.

Широко разпространение получи само определен брой системи на единици. В повечето случаи в много страни се ползват от метричната система.

Основни единици.

Измерване на физически размер -това означава да се сравни с друга и съща физическа стойност, приета за единица.

Дължината на обекта се сравнява с единица дължина, телесно тегло - с единица тегло и др. Но ако един изследовател ще измери дължината в разсад, а другият в краката ще им бъде трудно да сравнят тези два количества. Следователно всички физически количества по света обикновено се измерват в същите единици. През 1963 г. е приета международната системна система (System International - SI).

За всяка физическа стойност в системата на единици трябва да бъде предоставена съответната мярка. Etalon. единици е физическото му прилагане.

Стандартът на дължината е метър - разстоянието между две удари, отложени върху пръчката на специална форма, изработена от платина и иридиева сплав.

Etalon. от време Продължителността на всеки правилно повтарящ се процес се обслужва като движение на земята около слънцето: един оборот Земя прави годишно. Но на единица време не отнема никаква година, но дай ми секунда.

За единица скорост Вземете скоростта на такава равномерна права линия, в която тялото за 1 се прави движение в 1 m.

Отделна единица мярка се използва за площ, обем, дължина и др. Всяко устройство се определя при избора един или друг стандарт. Но системата от единици е много по-удобна, ако само няколко единици са избрани като основна, а останалите се определят чрез главната. Например, ако един метър е единица дължина, тогава уредът на квадрата ще бъде квадратен метър, обемът е кубичен метър, скоростта е метър в секунда и т.н.

Основни единици Физическите величини в международната система на блокове (с) са: метър (m), килограм (kg), втори (с), ампер (а), celvin (k), кандела (CD) и мол (mol).

Има и деривати на SI единици, които имат свои имена:

Иверния. За да се получи точна, обективна и лесно възпроизводима описание на физическия размер, се използват измервания. Без измервания физическото количество не може да се характеризира количествено. Такива дефиниции като "ниско" или "високо" налягане, "ниска" или "висока" температура отразяват субективните мнения на крайника и не съдържат сравнения с референтни стойности. При измерване на физическото количество, той се приписва на някаква цифрова стойност.

Измерванията се извършват с помощта на измервателни уреди. Има доста голям брой измервателни уреди и устройства, от най-простия до сложен. Например, дължината се измерва с линейка или лента, температурата е термометър, ширината на Kroncyrkul.

Измервателните уреди са класифицирани: съгласно метода за представяне на информация (показване или регистриране), съгласно метода на измерване (пряко действие и сравнение), под формата на индикации (аналогови и цифрови) и др.

За измервателни устройства са характерни следните параметри:

Диапазон на измерване - обхвата на стойностите на измерената стойност, върху която устройството се изчислява по време на нормалното му функциониране (с дадена точност на измерване).

Праг на чувствителност - минимална (прагова) стойност на измерената стойност, различна от устройството.

Чувствителност - свързва стойността на измерения параметър и подходящата промяна в показанията на инструмента.

Точност - способността на устройството да определи истинската стойност на измерения индикатор.

Стабилност - способността на устройството да поддържа определената точност на измерване в определено време след калибриране.

Физически количества. Единици количества

Физическо количество - Този имот е като цяло качествен за много физически обекти, но в количествено индивидуално за всеки от тях.

Стойността на физическото количество - Това е количествена оценка на размера на физическото количество, представено като определен брой привени за него единици (например стойността на съпротивлението на проводника 5 ома).

Разграничавам вярно Стойността на физическото количество, идеалното отразяващо свойство на обекта и валиднасе срещат експериментално близо до истинското значение, което може да се използва вместо това и измерено Стойността, преброена за измерването на тоалетно устройство.

Комбинацията от количествата, свързани с зависимите, формират система от физически величини, в която има основни и получени стойности.

Основен Физическата стойност е стойността, която е в системата и условно приета като независима от други стойности на тази система.

Дериватив Физическата стойност е стойността в системата и се определя чрез основните стойности на тази система.

Важна характеристика на физическото количество е нейното измерение (слабо). Измерение - това е израз под формата на форма на енергия, съставена от произведения на символите на основните физически количества и отразяващата връзка на това физическо количество с физически количества, приети в тази система за основно основно със съотношение на пропорционалност, равна на една.

Единица физическо количество - Това специално физическо количество, определено и прието по споразумение, сравнява други стойности от същия вид.

Установената процедура е разрешена да използва единицата на величините на Международната система на звена (в), приета от Генералната конференция относно мерките и прецените, препоръчани от Международната организация на законодателната метрология.

Има основни, деривати, множество, доли, кохерентни, системни и не-системни единици.

Основни единици единици - единица на основното физическо количество, избрано при изграждане на система от единици.

Метър - дължината на пътя, преминаващ със светлина под вакуум за интервала за време 1/299792458 за секунда.

Килограм - единица маса, равна на масата на международния килограм прототип.

Втори - време, равно на 9192631770 радиационни периода, съответстващи на прехода между две ултра-тънки нива на основното състояние на атома на цезий-133.

Ampere. - силата на непроменен ток, който при преминаване по два успоредни празни проводници на безкрайната дължина и незначителна площ на кръгово напречно сечение, разположено във вакуум на разстояние 1 m един от друг, \\ t ще предизвика 1 m във всяка част от силата на взаимодействие, равна на 2 ∙ 10 -7 N.

Келвин - единица на термодинамична температура, равна на 1/273.16 части от термодинамичната температура на тройната водна точка.

Къртица - количеството на веществото на системата, съдържаща като много структурни елементи като съдържащи атоми в въглерод-12 с тегло 0.012 kg.

Кандела - Силата на светлината в дадена посока на източника, излъчваща монохроматична радиация с честота 540 ∙ 10 12 Hz, енергийната сила на която в тази посока е 1/683 w / cf.

Има и две допълнителни единици.

Радиански - Ъгълът между двете радиас на кръга, дължината на дъгата между която е равна на радиуса.

Стерийски - ъгъл на тялото с върха в центъра на сферата, рязане на повърхността на площта на сферата, равна на квадрата на квадрата със страна, равна на радиуса на сферата.

Деривативна единица - единицата на производителя на физическия размер на системата на единици, образувана в съответствие с уравнението, свързваща го с основните единици или с основните и вече определени производни. Например, захранваща единица, изразена през SI единици, 1W \u003d m 2 ∙ kg ∙ s -3.

Наред с дяловете на SI, законът "относно предоставянето на единство на измерванията" позволява използването на несистемни единици, т.е. Единици, които не са входящи в нито една от съществуващите системи. Обичайно е да се разпределят няколко вида. системи Единици:

Единици, разрешени на равенство с SI единици (минута, час, ден, литър и т.н.);

Единици, използвани в специални области на науката и технологиите
(светлинна година, парсек, дипол, електронен волт и др.);

Единици, иззети от употреба (милиметър на живачен стълб,
конски сили и др.)

Входящите компоненти включват и множество и доливни единици на измервания, които понякога имат имена на собственост, например масово устройство - тон (t). Като цяло, десетичните, множество и долара се формират с помощта на множители и конзоли.

Инструменти за измерване

Под измерване (S) означава устройство, предназначено за измервания и притежаващи норматични метрологични Характеристики.

Според функционалната цел В е разделена на: мерки, измервателни уреди, измервателни преобразуватели, измервателни инсталации, измервателни системи.

Мярка- инструмент за измерване, предназначен за възпроизвеждане и съхраняване на физическия размер на един или повече размери с необходимата точност. Мярката може да бъде представена като тяло или устройство.

Измервателен уред (SP) - инструмент за измерване, предназначен за извличане на измервателна информация и преобразуване
Това е на разположение за пряко възприемане от оператора. Измервателните уреди, като правило, са в техния състав
Мярка Съгласно принципа на работа разграничават IP аналоговия и цифров. Съгласно метода на предоставяне на измервателната информация, измервателните уреди са свързани или за показване, или за регистрацията.

В зависимост от метода за превръщане на сигнала на измервателната информация, се различават директните устройства за преобразуване (пряко действие) и устройствата на балансиране (сравнение). В устройствата за директно преобразуване, измервателният информационен сигнал се превръща в необходимия брой пъти в една посока без използването на обратна връзка. В инструментите на балансиращата трансформация, заедно с веригата за директно преобразуване, има верига за преобразуване и измерената стойност се сравнява с известна стойност на стойност с измереното.

В зависимост от степента на осредняване на измерената стойност, инструментите, които показват мигновени стойности на измерената стойност, и инструментите, интегрирани, отчитанията на които се определят от времето, интеграл от измерената стойност.

Измерващ конвертор - измервателни средства, предназначени за преобразуване на измерената стойност към друга стойност или измервателен сигнал, удобни за обработка, съхранение, допълнителни трансформации, индикация или предаване.

В зависимост от мястото в измервателната верига се различават първичните и междинните преобразуватели. Първични преобразуватели са тези, към които се доставя измерената стойност. Ако основните преобразуватели се поставят директно в обекта на изследването, отдалечено от мястото за обработка, те се наричат \u200b\u200bпонякога сензори.

В зависимост от вида на входния сигнал, преобразувателите се подразделят в аналогов, аналогов цифров и цифров процес. Мащабните измервателни преобразуватели, предназначени да преоразмеряват размера в определен брой пъти, са широко разпространени.

Измервателна инсталация - Това е комбинация от функционално комбинирани измервателни уреди (мерки, измервателни уреди, измервателни преобразуватели) и спомагателни устройства (сдвояване, хранене и др.), Предназначени за едно или повече физически величини и разположени на едно място.

Измервателна система - комбинация от функционално комбинирани мерки, измервателни преобразуватели, компютър и други технически средства, поставени в различни точки на контролирания обект, за да се измери едно или повече физически величини.

Видове и методи за измерване

В метрологията измерването се определя като набор от операции, извършени от техническа + - означава, съхраняваща единица физическо количество, която ви позволява да сравните измерената стойност с неговата единица и да получите стойността на тази стойност.

Класификацията на видовете измервания в съответствие с основните функции за класификация е представена в таблица 2.1.

Таблица 2.1 - Видове измервания

Директно измерване - измерване, при което първоначалната стойност на величината се намира директно от експерименталните данни в резултат на измерването. Например, измерването на текущия ампермер.

Непряк Измерване - измерване, при което желаната стойност на величината се намира на базата на известната връзка между тази величина и стойностите, които подлежат на директни измервания. Например, измерване на съпротивлението на резистора, използвайки амперметър и волтметър, използвайки зависимост, свързваща съпротивлението към напрежението и тока.

Става Измерванията измерват две или повече неравници, за да се намери връзка между тях. Класически пример за измерване на ставите е зависимостта на съпротивлението на температурния резистор;

Кумулативен Измерванията са измерванията на няколко от същите имена, в които желаните стойности се намират чрез разтвора на системата на уравнения, получени при директни измервания и различни комбинации от тези количества.

Например, намиране на съпротивление на два резистора въз основа на резултатите от измерванията на резистентност на серийни и паралелни съединения на тези резистори.

Абсолютен Измервания - измервания въз основа на директни измервания на една или повече стойности и използване на физически постоянни стойности, например, текущи измервания в ампери.

Относително Измервания - измервания на съотношението на физическата стойност на стойността на същото име или промяната в стойността на стойността по отношение на една и съща стойност, приета за първоначалната.

ДА СЕ статик Измерванията включват измерването, при което С работи в статичен режим, т.е. Когато неговият изходен сигнал (например отхвърлянето на показалеца) остава непроменен по време на измерването.

ДА СЕ динамичен Измерванията включват измервания, направени от C в динамичен режим, т.е. Когато свидетелството му зависи от динамичните свойства. Динамичните свойства на С се проявяват във факта, че нивото на променлива експозиция към него в някакъв момент причинява изходния сигнал на С в следваща точка във времето.

Измервания на максималната възможна точностпостигнато със съществуващото ниво на наука и технологии. Такива измервания се извършват при създаване на стандарти и измервания на физически константи. Характерно за такива измервания са оценката на грешките и анализа на източниците на тяхното възникване.

Технически Измерванията са измервания, извършвани при определени условия за специфична методология и се провеждат във всички сектори на националната икономика, с изключение на научните изследвания.

Наборът от техники за използване на принципа и измервателните уреди се нарича метод на измерване. (Фиг.2.1).

Всички без изключение методите за измерване се основават на сравняване на измерената стойност със стойността възпроизводима по мярка (уникална или многоцена).

Директната оценка се характеризира с факта, че стойностите на измерената стойност се отчитат директно върху устройството за проверка на измервателния уред директно действие. Мащабът на устройството е предварително определен предварително чрез значими мерки в единици от измерената стойност.

Методите за сравнение с мярката предполагат сравнение на измерената стойност и размножаването на магнита. Следните методи за сравнение са най-често срещани: диференциал, нула, заместване, съвпадение.

Фигура 2.1 - Класификация на методите за измерване

При нулев метод за измерване, разликата между измерената стойност и известната стойност се намалява по време на процеса на измерване до нула, което е фиксирано чрез силно чувствителен нулев индикатор.

С диференциален метод в скала на измервателното устройство, разликата между измерената стойност и стойността, възпроизведена по мярка. Неизвестна стойност се определя от известната стойност и измерената разлика.

Методът за заместване осигурява алтернативна връзка към измерения индикатор и известни стойности, т.е. Измерванията се извършват в два приета. Най-малкото измерване на измерването се получава в случая, когато индикаторът дава същото преброяване в резултат на избора на известна стойност като неизвестна стойност.

Методът на съвпадение се основава на измерване на разликата между измерената стойност и стойността възпроизводима. По време на измерването се използват скалите или периодичните сигнали. Методът се използва например при измерване на честотата и времето за референтни сигнали.

Измерванията се извършват с едно или множество наблюдения. Под надзора експерименталната операция, извършена в процеса на измерване, се разбира, че една стойност на стойност винаги е случайна. Когато се измерва с множество наблюдения, се изисква статистическа обработка на резултатите от наблюдението, за да се получи резултатът от измерването.

Система за държавна сигурност
Единство на измерванията

Единици на физически количества

Gost 8.417-81.

(St Sev 1052-78)

Държавен комитет на СССР относно стандартите

Москва

Държавен стандарт на Съюза на SSR

От 01.01 1982 година

Този стандарт установява единици на физически количества (наричани по-долу - единици), използвани в СССР, техните имена, наименования и правила за прилагане на тези единици стандарт не се прилага за единици, използвани в научните изследвания и при публикуването на резултатите си, ако не публикуват своите резултати, ако не публикуват Помислете и не използвайте измерванията на резултатите от специфични физически количества, както и върху единици на количества, оценени с условни скали *. * Под условните скали се разбира, например, скали за твърдост на Rockwell и Vickers, фоточувствителност на фотографски материали. Стандартът съответства на St Sev 1052-78 по отношение на общите разпоредби, единици на Международната система, единици, които не са включени в SI, правилата за формиране на десетични крални и дюле, както и техните имена и наименования, Правилата за писане на наименования на дялове, правилата за формиране на съгласувани деривати на SI единици (вж. Точка 4).

1. Общи разпоредби

2. единици на международната система

маса 1

Таблица 2.

Таблица 3.

Примери за производни на SI единици, чиито имена се формират от имената на основните и допълнителни единици

Таблица 4.

Деривати на SI единици със специални имена

Таблица 5.

Примери за производни на SI единици, чиито имена се образуват чрез специални елементи, показани в таблица. четири

3. единици, които не са включени в C

Таблица 6.

Въведение Единици, разрешени за използване на равенство с единици

Таблица 7.

Единици временно позволяват да се използват

4. правила за формиране на десетични единици за множество и доли, както и техните имена и наименования

Таблица 8.

Земеделски стопани и конзоли за образуване на десетични единици за множество и дол и техните имена

5. Правила за писане на обозначения на единици

ПРИКАЧЕН ФАЙЛ 1

Задължителен

Правила за формиране на съгласувани производни на единици

В. = s / T.,

Където В. - скорост; С. - дължината на пътуваната пътека; T. - време за движение на времето. Вместо това С. и T. техните единици si дава

[в.] = [с.]/[t.] \u003d 1 m / s.

Следователно, единицата на SI е метър в секунда. Тя е равна на скоростта на ясна и равномерно движеща се точка, при която тази точка за времето 1 се движи на разстояние 1 m. Ако уравнението на комуникацията съдържа цифров коефициент, различен от 1, след това за образуване на кохерентно производно устройство към дясната страна, стойностите са заместени със стойности в единици С, което дава номера 1. Пример на коефициента на коефициента. Ако уравнението се използва за формиране на енергиен модул

Където Д. - кинетична енергия; m - маса на материална точка; В. - скоростта на точката, след това кохерентната единица на енергията на С формуляра, например, както следва:

Следователно енергийният блок е джаул (равен на нютон метър). В дадените примери, тя е равна на кинетичната енергия на тялото с маса от 2 kg, движеща се със скорост 1 m / s, или тяло с тегло 1 kg, движещо се при скорост

ПРИКАЧЕН ФАЙЛ 2

Справка

Съотношението на някои несистемни единици с SI единици

ПРИКАЧЕН ФАЙЛ 3

Справка

маса 1

Таблица 2.

ПРИКАЧЕН ФАЙЛ 4

Справка

Информация за GOST 8.417-81 SEV 1052-78