Структура общей теории измерений.

Теоретическая метрология состоит из четырех разделов:

1) Основные представления метрологии. Содержит основные понятия, термины и постулаты метрологии, учение о физических величинах и методологию измерений.

2) Теория единства измерений (теория воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров). Этот раздел является центральным в теоретической метрологии. Он включает в себя: теорию единиц ФВ, теорию исходных средств измерений (эталонов) и теорию передачи размеров единиц ФВ.

3) Теория построения средств измерений. В разделе обобщается опыт конкретных наук в области построения средств и методов измерений.

4) Теория точности измерений. В данном разделе обобщены методы, развиваемые в конкретных областях измерений. Состоит из трех подразделов: теории погрешностей измерений, теории точности средств измерений и теории измерительных процедур.

· Теория погрешностей измерений. Подраздел является одним из центральных в метрологии, так как результаты измерений объективны настолько, насколько правильно оценены их погрешности. Предметом теории погрешностей является классификация погрешностей измерений, изучение и описание их свойств.

· Теория точности средств измерений. Подраздел включает: теорию погрешностей СИ, принципы и методы нормирования и определения метрологических характеристик СИ и методы анализа их их метрологической надежности.

· Теория измерительных процедур. Повышение сложности измерительных задач, постоянный рост требований к точности измерений, усложнение методов и средств измерений обуславливают проведение исследований, направленных на обеспечение рациональной организации и эффективного выполнения измерений.При этом главнуюроль играет анализ измерений как совокупности взаимосвязанных этапов, т.е. как процедуры. Подраздел включает: теорию методов измерений, методы обработки измерительной информации, теорию планирования измерений, анализ предельных возможностей измерений.

4. Постулаты метрологии.

В простейшем случае модель измерения может быть описана функциональной зависимостью изменения выходного сигнала у от изменения входного сигнала х, как у= f(x).

Однако в процессе измерений возникают различные внешние и внутренние помехи z_i, Z_L, которые вносят погрешность в результат измерения.. Это определяет тот факт, что при многократном измерении одной и той же величины х одним и тем же средством измерения в одинаковых условиях результаты измерения, как правило, различаются между собой и не совпадают с истинным х_и значением физической величины.

Под истинным значением физической величины понимается значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующие свойства технических систем через ее выходной параметр.

Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение х_д, найденное экспериментальным методом, например с помощью более точных СИ.

Изложенное позволяет сформулировать основные постулаты метрологии:

- Истинное значение определяемой величины существует, и оно постоянно.

- Истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно. Отсюда следует, что результат измерения у, как правило, математически связан с измеряемой величиной вероятностной зависимостью.

В дальнейшем необходимо различать термины «измерение», «контроль», «испытание» и «диагностирование».

Контроль – частный случай измерения, и он проводится с целью установления соответствия измеряемой величины заданному допуску. Контроль используется также для настройки, регулировки и при установке (замене) отдельных блоков технических систем.

Более сложной метрологической операцией является испытание, которое состоит в воспроизведении в заданной последовательности определенных воздействий, измерении реакций объекта на данное воздействие и их регистрации.

Диагностирование системы — это процесс распознавания состояния элементов этой системы в данный момент времени. По результатам диагностирования можно прогнозировать состояние элементов системы при дальнейшей ее эксплуатации.