Τι είναι μια διάσταση; Μονάδες μέτρησης και σφάλματα μέτρησης

Οι άνθρωποι συχνά αντιμετωπίζουν το εύρημα ενόςφυσική ποσότητα. Σε αυτή την περίπτωση, μιλάνε για να μετρήσουν κάτι. Ο όρος αυτός προέρχεται από μια επιστήμη που ονομάζεται μετρολογία. Τι είναι μια διάσταση;

Ορισμός

Μια μέτρηση είναι μια διαδικασία προσδιορισμούκάθε φυσικής ποσότητας μέσω οργάνων μέτρησης με πειραματικά μέσα. Το αποτέλεσμα της διαδικασίας μέτρησης είναι η τιμή στις αποδεκτές μονάδες, η οποία καλείται έγκυρη.

Η αρχή της μέτρησης είναι ένα φυσικό φαινόμενο ή αρκετά τέτοια φαινόμενα που χρησιμοποιούνται ως βάση για τις μετρήσεις. Για παράδειγμα, μέτρηση της θερμοκρασίας με τη βοήθεια ενός θερμοηλεκτρικού αποτελέσματος.

Ποια είναι η μέθοδος μέτρησης; Αυτός είναι ένας τέτοιος συνδυασμός μεθόδων χρήσης οργάνων μέτρησης και των αρχών τους. Και τι είναι ένα εργαλείο μέτρησης; Αυτά είναι εκείνα τα τεχνικά μέσα που έχουν μετρολογικές ιδιότητες, που αντιστοιχούν στους κανόνες.

Τύποι μετρήσεων

Έτσι, ποια είναι η διάσταση του οποίου ο ορισμόςπαραπάνω, είναι κατανοητό. Αλλά υπάρχουν επίσης είδη, μια ταξινόμηση που γίνεται με βάση το πώς η μετρούμενη τιμή εξαρτάται από τον τύπο της εξίσωσης του χρόνου, οι προϋποθέσεις που καθορίζουν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων των μετρήσεων, καθώς και τρόπους με τους οποίους αυτά τα αποτελέσματα εκφράζονται.

Εξάρτηση από την ώρα

Δίνοντας προσοχή στην εξάρτηση μιας ποσότητας που μετράται στην ώρα, μπορούν να διακριθούν δύο τύποι μέτρησης:

• Δυναμική που ονομάζονται τέτοιες μετρήσεις, στη διαδικασία της οποίας η ποσότητα ποικίλλει ανάλογα με το χρόνο. Ένα παράδειγμα μπορεί να είναι η μέτρηση της θερμοκρασίας ή της πίεσης κατά τη διαδικασία συμπίεσης αερίου στους κυλίνδρους του κινητήρα.
• Στατική που ονομάζεται μέτρηση στην οποία η απαιτούμενη τιμή με την πάροδο του χρόνου δεν αλλάζει. Παραδείγματα: μέτρηση θερμοκρασίας, σταθερή πίεση, διαστάσεις.

Εξάρτηση από την εξίσωση

Η μέθοδος απόκτησης των αποτελεσμάτων, η οποία καθορίζεται από τον τύπο της εξίσωσης για τη μέτρηση, διαιρεί τις μετρήσεις σε άμεσες και έμμεσες, καθώς επίσης και κοινές και σωρευτικές.

• Τι είναι η άμεση μέτρηση; Αυτή είναι μια μέτρηση όπου η επιθυμητή τιμήη φυσική ποσότητα βρίσκεται απευθείας από τα δεδομένα που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της εμπειρίας. Παραδείγματα άμεσων μετρήσεων περιλαμβάνουν: τη μέτρηση της θερμοκρασίας με ένα θερμόμετρο, μέτρηση της διαμέτρου ενός προϊόντος με ένα μικρόμετρο ή πάχος, μέτρηση γωνιών με ένα μοιρογνωμόνιο.
• Τι είναι έμμεση μέτρηση; Αυτή είναι μια μέτρηση στην οποία η επιθυμητή τιμήκαθορίζεται με βάση τη σχέση μεταξύ των ποσοτήτων που βρίσκονται με τη βοήθεια των άμεσων μετρήσεων και της επιθυμητής τιμής. Παραδείγματα τέτοιων μετρήσεων είναι: η μέτρηση της διαμέτρου ενός νήματος με τη μέθοδο των τριών συρμάτων, η εύρεση του όγκου ενός σώματος χρησιμοποιώντας άμεσες μετρήσεις των διαστάσεών του. Οι έμμεσες μετρήσεις είναι πολύ συχνές όταν η τιμή είναι πολύ δύσκολη ή αδύνατο να μετρηθεί με άμεσο τρόπο. Συμβαίνει έτσι ώστε η επιθυμητή τιμή να μπορεί να μετρηθεί μόνο έμμεσα. Αυτό περιλαμβάνει τη μέτρηση του μεγέθους των αστρονομικών σωμάτων.
• Τι είναι η σωρευτική μέτρηση; Αυτή είναι μια μέτρηση στην οποία οι επιθυμητές τιμέςπου καθορίζεται από τα αποτελέσματα πολλών μετρήσεων των ποσοτήτων με διάφορους συνδυασμούς. Η τιμή της επιθυμητής ποσότητας προσδιορίζεται με την επίλυση του συστήματος των εξισώσεων, οι οποίες συγκεντρώνονται από τα αποτελέσματα μιας σειράς άμεσων μετρήσεων. Παράδειγμα συγκεντρωτικών μετρήσεων: προσδιορισμός της μάζας κάθε βάρους από ένα σετ, δηλαδή μια βαθμονόμηση από τη γνωστή μάζα ενός από τα βάρη, καθώς και από τα αποτελέσματα των άμεσων μετρήσεων και της σύγκρισης των μαζών των συνδυασμών βαρών.
• Μετρήσεις άρθρωσης που ονομάζεται αυτή που παράγεται ταυτόχροναγια δύο ή περισσότερες ποσότητες με διαφορετικά ονόματα, προκειμένου να βρεθεί μια λειτουργική σχέση μεταξύ τους. Ένα παράδειγμα θα είναι ο προσδιορισμός του μήκους ενός αντικειμένου ανάλογα με τη θερμοκρασία.

Εξάρτηση από τις συνθήκες

Υπό τις συνθήκες που καθορίζουν την ακρίβεια του αποτελέσματος, μπορείτε να διαιρέσετε τη μέτρηση σε τρεις κατηγορίες:

1. Μετρήστε τη μέγιστη ακρίβεια. Αυτές περιλαμβάνουν μετρήσεις υψηλής και ακρίβειας αναφοράς.

2. Έλεγχος και επαλήθευση. Το σφάλμα τους με κάποια πιθανότητα δεν πρέπει να είναι υψηλότερο από μια δεδομένη τιμή.

3. Τεχνική. Πρόκειται για μετρήσεις όπου το σφάλμα της τελικής τιμής καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά των μέσων που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία μέτρησης.

Εξάρτηση από τον τρόπο έκφρασης των αποτελεσμάτων

Με την έκφραση των αποτελεσμάτων της μέτρησης μπορεί να διαιρεθεί σε απόλυτη και σχετική.

• Τι είναι η απόλυτη μέτρηση; Πρόκειται για μια μέτρηση που βασίζεται σε άμεσες μετρήσεις των ποσοτήτων ή στην εφαρμογή τιμών ορισμένων φυσικών σταθερών. Παραδείγματα: προσδιορισμός του ρεύματος σε αμπέρ, μήκος σε μέτρα.
• Τι είναι η σχετική μέτρηση; Αυτή είναι μια μέτρηση στην οποία η επιθυμητή τιμή συγκρίνεται με μια άλλη τιμή που παίζει ρόλο μιας μονάδας ή υιοθετείται ως η αρχική. Παράδειγμα τέτοιων μετρήσεων: εύρεση της σχετικής υγρασίας του αέρα, η οποία ορίζεται ως η αναλογία του αριθμού των υδρατμών σε ένα κυβικό μέτρο αέρα με τον αριθμό του ατμού κορεσμού ενός κυβικού μέτρου αέρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία.

Σύστημα μέτρησης

Η μέτρηση της ενότητας σημαίνει συνέπειαμεγέθη όλων των ποσοτήτων. Αυτό είναι προφανές εάν δίνετε προσοχή στο γεγονός ότι μία και την αυτή τιμή μπορεί να μετρηθεί τόσο με άμεσες όσο και με έμμεσες μεθόδους. Μια τέτοια συνέπεια μπορεί να επιτευχθεί με τη δημιουργία ενός συστήματος μονάδων. Το πρώτο τέτοιο σύστημα εμφανίστηκε στα τέλη του 18ου αιώνα. Έγινε το γνωστό μετρικό σύστημα. Και το πρώτο επιστημονικά βασισμένο σύστημα μονάδων ήταν το σύστημα που πρότεινε ο Karl Gauss. Ελήφθη ως βάση για τρεις μονάδες: δεύτερη, χιλιοστό και χιλιοστόγραμμο. Με βάση ένα τέτοιο απόλυτο σύστημα χτίστηκε το σύγχρονο σύστημα μονάδων.

Τι είναι μια μονάδα μέτρησης και ποιες είναι αυτές;

Μια μονάδα είναι μια συγκεκριμένη ποσότητα.που καθορίζεται και συμφωνείται. Άλλες τιμές του ίδιου είδους συγκρίνονται με αυτό για να εκφράσουν το μέγεθός τους σε σχέση με την καθορισμένη τιμή.

Κάθε μετρούμενη φυσική ποσότητα πρέπειταιριάζει με τη μονάδα μέτρησης. Έτσι, απαιτούνται μεμονωμένες μονάδες για τη μέτρηση της ταχύτητας, του μήκους, του όγκου, του βάρους, της απόστασης και ούτω καθεξής. Κάθε μονάδα μπορεί να οριστεί εάν επιλέξετε μια αναφορά. Το σύστημα των μονάδων γίνεται πιο βολικό αν περιέχει μόνο μερικές μονάδες που επιλέγονται ως κύριες και το υπόλοιπο προσδιορίζεται ήδη μέσω αυτών. Η μονάδα αναφοράς μήκους είναι ο μετρητής. Με βάση αυτό, ένα τετραγωνικό μέτρο θεωρείται μια μονάδα επιφάνειας, ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο είναι μια μονάδα ταχύτητας και ένα μέτρο σε έναν κύβο είναι μια μονάδα μέτρησης του όγκου.

Σφάλμα

Ποιο είναι το σφάλμα μέτρησης; Ο όρος αυτός αναφέρεται στην απόκλιση των αποτελεσμάτων της μέτρησης από την πραγματική ή πραγματική τιμή της ποσότητας που μετράται. Η πραγματική αξία της ποσότητας είναι άγνωστη. Χρησιμοποιείται μόνο στις θεωρητικές μελέτες.

Μερικές φορές η απάντηση στην ερώτηση "τι είναι το σφάλμα μέτρησης;" Μπορεί να ακουστεί ως απάντηση σε έναν άλλο ορισμό - "σφάλμα μέτρησης". Αλλά είναι καλύτερο να μην το χρησιμοποιήσετε, καθώς είναι λιγότερο επιτυχημένο.

Τύποι σφαλμάτων

Το συστηματικό σφάλμα μέτρησης είναισυνιστώσα του σφάλματος του τελικού αποτελέσματος μέτρησης, το οποίο παραμένει σταθερό ή μεταβάλλεται τακτικά με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις φυσικής ποσότητας. Η φύση της μέτρησης διαιρεί τα συστηματικά σφάλματα πολλών τύπων.

• Σταθερό σφάλμα - αυτό είναι ένα τέτοιο σφάλμα, το οποίο διατηρεί την αξία του για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτός ο τύπος είναι πιο συνηθισμένος.
• Προοδευτικό σφάλμα - Αυτό αυξάνει ή μειώνεται συνεχώς. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει σφάλματα που οφείλονται στη φθορά των συσκευών μέτρησης ή των άκρων που έρχονται σε επαφή με τα εξαρτήματα.
• Περιοδικό σφάλμα - αυτό είναι το σφάλμα, η αξία του οποίου είναι μια περιοδική συνάρτηση του χρόνου ή η κίνηση του δείκτη οργάνου που χρησιμοποιείται στη μέτρηση.
• Το σφάλμα, το οποίο μετράται από περίπλοκο νόμο - αυτό είναι αυτό που συμβαίνει λόγω της συνειδητής δράσης μερικών συστηματικών λαθών ταυτόχρονα.

Το όργανο σφάλμα είναι το στοιχείο του σφάλματος μέτρησης, το οποίο προκαλείται από το σφάλμα των χρησιμοποιούμενων μέσων.

Η ακρίβεια της μεθόδου μέτρησης είναι ένα στοιχείο που προκαλείται από την ατέλεια της μεθόδου που υιοθετείται για τη μέτρηση.

Αποτέλεσμα μέτρησης

Ποιο είναι το αποτέλεσμα της μέτρησης; Αυτή είναι η τιμή μιας φυσικής ποσότητας, η οποία λαμβάνεται με τη μέτρησή της.

Ένα μη διορθωμένο αποτέλεσμα μέτρησης είναι η τιμή μιας ποσότητας που αποκτήθηκε στη διαδικασία μέτρησης πριν από την υποβολή τροποποιήσεων σε αυτήν, που λαμβάνει υπόψη συστηματικά σφάλματα.

Το διορθωμένο αποτέλεσμα είναι η τιμή της τιμής που λήφθηκε κατά τη διάρκεια της μέτρησης και βελτιώθηκε με την εισαγωγή των απαραίτητων διορθώσεων.

Η σύγκλιση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων ονομάζεται εγγύτητα των αποτελεσμάτων που έγιναν και πάλι με τα ίδια μέσα, με την ίδια μέθοδο και υπό τις ίδιες συνθήκες.

Τι είναι τα αναπαραγώγιμα αποτελέσματα; Αυτή είναι η εγγύτητα μεταξύ τους των αποτελεσμάτων που αποκτήθηκαν σε διαφορετικά μέρη, με διαφορετικά μέσα και χειριστές χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους, αλλά οι οποίες τέθηκαν υπό τις ίδιες συνθήκες.

Μια σειρά από αποτελέσματα μέτρησης είναι μια ακολουθία τιμών της ίδιας τιμής που λήφθηκαν ως αποτέλεσμα μιας σειράς μετρήσεων, ακολουθώντας μία μετά την άλλη.

Μέτρηση πληροφοριών

Σήμερα, μπορείτε να μετρήσετε όχι μόνο τη φυσικήποσότητες. Από τότε που έφτασε η εποχή της τεχνολογίας των υπολογιστών, χρησιμοποιούνται παντού ψηφιακές πληροφορίες. Είναι επίσης δυνατή η μέτρηση. Ποια είναι η μέτρηση των πληροφοριών; Αυτός είναι ο ορισμός του αριθμού των δεδομένων που εκφράζεται στις μονάδες του. Η μονάδα αναφοράς για τη μέτρηση των πληροφοριών είναι ένα bit, το οποίο είναι το ποσό των πληροφοριών που εμφανίζονται όταν συμβαίνουν συμβάντα ισοδυναμίας. Για παράδειγμα, η πετώντας ένα νόμισμα μπορεί να οδηγήσει σε δύο εξίσου πιθανά αποτελέσματα. Το απόθεμα μιας από τις πλευρές περιέχει πληροφορίες σε ένα bit.

Το όνομα αυτής της μονάδας προέρχεται απόσυντομογραφίες του όρου "δυαδικός αριθμός". Αυτός είναι ένας αριθμός που μπορεί να πάρει μόνο δύο τιμές - ένα ή μηδέν. Αυτοί οι αριθμοί χρησιμοποιούνται σε όλους τους τύπους υπολογιστικής τεχνολογίας για να αντιπροσωπεύουν οποιαδήποτε πληροφορία. Δεδομένου ότι το bit είναι μια πολύ μικρή μονάδα μέτρησης πληροφοριών, είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε μεγαλύτερες μονάδες. Αυτά είναι bytes, kilobytes, megabytes, gigabytes, terabytes και ούτω καθεξής.

Η ένταση που έχει εισαχθεί από το πληκτρολόγιο είναι ίση με ένα byte. Αυτό είναι 8 bit.

Αποτελέσματα

Έτσι, όλες οι έννοιες εξετάστηκαν,που χρησιμοποιούνται στη μέτρηση. Αυτό είναι ένα σύστημα μέτρησης, το σφάλμα και οι τύποι του, τα αποτελέσματα. Θεωρήθηκε ότι μια τέτοια μονάδα μέτρησης και ποιες είναι αυτές οι μονάδες. Όλα αυτά είναι απαραίτητα για τους ανθρώπους που ασχολούνται με την επιστήμη, τους υπολογισμούς, αλλά και για να επεκτείνουν τους ορίζοντές τους. Πράγματι, στην εποχή της τεχνολογίας των πληροφοριών, η σοφία ότι η γνώση είναι δύναμη είναι σχετική.