Концепцията и класификацията на измерванията. Кратко описание на основните видове измервания. Видове измервания и техните характеристики Методи за измерване и техните характеристики

Измерване- намиране на истинската стойност на физическа величина емпирично с помощта на специални технологични устройства с нормализирани характеристики.

Има 4 основни вида измервания:

1) Директно измерване - измерване, при което желаната стойност на физична величина се намира директно от експериментални данни или с помощта на технически измервателен уред, който директно отчита стойността на измерената величина върху скала. В този случай уравнението за измерване е: Q=qU .

2) Непряко измерване - измерване, при което стойността на физична величина се намира въз основа на известна функционална връзка между тази величина и величините, подлежащи на преки измервания. В този случай уравнението на измерването има формата: Q=f(x1,x2,…,xn) , където x1 - xn са физически величини, получени чрез директни измервания.

3) Съвкупни измервания - извършват се едновременни измервания на няколко едноименни величини, при които желаната стойност се намира чрез решаване на система от уравнения, получена от директни измервания на различни комбинации от тези величини.

4) Съвместни измервания – извършват се едновременно на две или повече неидентични физични величини за намиране на функционална връзка между тях. По правило тези измервания се извършват чрез клониране на експеримента и съставяне на таблица на ранговата матрица.

Освен това измерването се класифицира според: условията за провеждане, характеристиката на точността, броя на извършените измервания, характера на измерванията във времето, изразяването на резултата от измерването.

9. Метод на измерване. Класификация на методите за измерване.

Метод на измерване- набор от методи за използване на принципите и средствата за измерване. Всички съществуващи методи за измерване са условно разделени на 2 основни типа: Метод на пряка оценка- стойността на определеното количество се определя директно от отчетното устройство на уреда или пряко действащо измервателно устройство. Метод за сравнение на мерките– измерва се стойност, която се сравнява със стойността на дадена мярка. В този случай сравнението може да бъде преходно, равновременно, разновременно и др. Методът за сравнение на мерките е разделен на следните два метода: Нулев метод- осигурява едновременно сравняване на измерената величина и мярката, като резултатният ефект от въздействието се довежда до нула с помощта на сравнително устройство. - Диференциал- измервателното устройство се влияе от разликата между измерената стойност и известната стойност, възпроизведена от мярката, например небалансирана мостова верига.

И двата метода са разделени на следните:

1) Контрастен метод- измерената стойност и стойността, възпроизведена от мярката, въздействат едновременно на сравнителното устройство, с помощта на което се установяват съотношенията между тези величини. (колко пъти?)

2) метод на заместване- измерената стойност се заменя с известна стойност, възпроизводима мярка. Той се използва широко при измерване на неелектрически величини, с този метод измерената стойност се сравнява едновременно или периодично с измерената стойност и след това разликата между тях се измерва, като се използва съвпадението на скалните знаци или съвпадението на периодични сигнали на време.

3) Метод на съответствие– разликата между измерената стойност и стойността, възпроизведена от мярката, се измерва чрез съвпадение на скални знаци или периодични сигнали.

От всички методи на измерване, методът за сравнение на измерванията е по-точен от метода на директна оценка, като диференциалният метод на измерване е по-точен от метода на нулево измерване.

Недостатъкът на метода на нулево измерване е необходимостта от голям брой мерки, различни комбинации за възпроизвеждане на размерни стойности, които са кратни на измерените. Разновидност на нулевия метод е компенсационният метод на измерване, при който дадено физическо количество се измерва, без да се нарушава процеса, в който участва.

Основните метрологични понятия, термини и определения са формулирани от държавните стандарти.

Измерване- това е процес на намиране на стойността на физическо количество емпирично с помощта на специални инструменти. В зависимост от начина на получаване на резултата измерванията се разделят на преки и непреки.

При директни измерванияжеланата физическа величина се определя директно от индикатора на устройството: напрежение - волтметър, честота - честотен метър, сила на тока - амперметър. Директните измервания са много разпространени в метрологичната практика.

При косвени измерваниястойността, която ни интересува, се изчислява от резултатите от измерванията на други величини, свързани с желаната стойност чрез определена функционална зависимост. Например, чрез измерване на тока и напрежението, въз основа на добре познатата формула, можете да определите мощността:

Косвените измервания също често се използват в метрологичната практика.

Мярка (устройство)- това е измервателен уред, предназначен да възпроизвежда физическо количество с определен размер. Според метрологичното им значение, според ролята, която играят за осигуряване на еднаквост и вярност, мерките се делят на примерни и работни.

справка- това е тяло или устройство с най-висока точност, което служи за възпроизвеждане и съхраняване на единица физическо количество и прехвърляне на неговия размер към по-ниските според схемата за проверка. Пример за точността на стандарта е руският държавен стандарт за време, чиято грешка за 30 000 години няма да надвишава 1 s.

Физическо количество- това е свойство, което е качествено общо за различни обекти, физически системи, техните състояния и процеси, протичащи в тях, но индивидуално в количествено отношение за всеки от тях. По принадлежност към различни групи физични процеси физичните величини се делят на електрически, магнитни, пространствено-времеви, топлинни и др.

Стойността на физическо количество- това е оценка на физическа величина в приети мерни единици (например 5 mA е стойността на силата на тока, а 5 е числена стойност). Именно този термин се използва за изразяване на количествените характеристики на въпросното имущество. Не трябва да казвате и пишете „текуща стойност“, „стойност на напрежението“, тъй като токът и напрежението сами по себе си са величини. Трябва да се използват термините "текуща стойност", "стойност на напрежението".

Единица за физическа величинае физическа величина, на която по дефиниция се приписва стандартна числена стойност, равна на единица. Единиците на физическите величини се делят на основни и производни.

Поради големия диапазон от реални стойности на повечето измерени физически величини, използването на цели числа не винаги е удобно, тъй като измерванията водят до големи или малки стойности. Следователно в измервателната система SI (SI - международна система) са установени кратни и кратни единици.

Раздел. 1.1. Електрически единици, използвани в електрониката

електрическо количество	Единици
Име	Символ за обозначение	Основен	Множествена или частична
Име	Руско обозначение	Международно наименование	Име	Руско обозначение	Международно наименование
Съпротива	R, r	ом	Ом	Ω	мегаом килоом	MOhm kOhm	MΩ kΩ	1 MΩ=10 6 Ω 1 kΩ=10 3 Ω
Текуща сила	аз, аз	ампер	НО	А	милиампер микроампер	mA uA	mA μA	1mA=10-3A 1µA=10-6A
Напрежение и ЕМП	U, u E, e	волт	AT	V	киловолт миливолт микроволт	kV µV	kV μV	1 kV=10 3 V 1 µV=10 -6 V
Мощност	П	ват	вт	У	гигават мегават микроват	GW MW µW	GW MW µW	1 GW=10 9 W 1 MW=10 6 W 1 μW=10 -6 W
електрическо количество	Единици	Съотношението на кратни (подкратни) и основни единици
Основен	Множествена или частична
Име	Символ за обозначение	Име	Руско обозначение	Международно наименование	Име	Руско обозначение	Международно наименование
Капацитет	° С	фарад	Е	Е	микрофарад нанофарад пикофарад	µF nF pF	µF nF pF	1 uF=10 -6 F 1 nF=10 -9 F 1 pF=10 -12 F
Индуктивност	Л	Хенри	gn	з	милихенри микрохенри	mH mH	mH μH	1 mH=10 -3 H 1 μH=10 -6 H
Честота	F, f	херц	Hz	Hz	гигахерц мегахерц	GHz MHz	GHz MHz	1 GHz=10 9 Hz 1 MHz=10 6 Hz
месечен цикъл	T	второ	с	с	милисекунда наносекунда	ms ns	ms ns	1 ms=10 -3 s 1 ns=10 -9 s
Дължина на вълната	λ	метър	м	м	милиметър сантиметър дециметър	mm cm dm	mm cm dm	1 mm=10 -3 m 1 cm=10 -2 m 1 dm=10 -1 m
Фазово изместване	∆φ	радиан	радвам се	рад	степен	º	º

Множествена единица физическа величинавинаги е по-голямо от основното (системата) с цял брой пъти. Например мегаом (10 6 ома), киловолт (10 3 V)

Субкратна единица на физическа величинапо-малко от основната (системата) с цял брой пъти. Например нанофарад (10 -9 F), микроампера (10 -6 A).

С избраната оценка на физичната величина тя може да се характеризира с истинската и реална (измерена) стойност на измерената физична величина.

Истинска (действителна) стойност на физическа величинае стойност без грешки. Намирането на истинската стойност е основният проблем на метрологията, тъй като грешките при измерване са неизбежни. В тази връзка на практика за истинска стойност се приема показанието на примерна мярка (устройство), чиято грешка е незначителна в сравнение с грешката на използваните работни мерки (устройства).

Измерена стойност на физична величина- това е стойността на количеството, преброено с работната мярка (инструмент).

Измервателен уреде средство за измерване, в резултат на което измерената физична величина се превръща в индикация.

Според принципа на действие всички измервателни уреди са разделени на две групи:

Електромеханични устройства, използвани в постоянни вериги и при ниски честоти;

Електронни устройства, използвани в DC вериги и в целия честотен диапазон.

Според метода на издаване на резултата измервателните уреди се разделят на:

- аналогов(със стрелков индикатор, самозаписващ се), чиито показания са непрекъсната функция на измерването и измерената стойност;

- дигитален, чиито показания се формират в резултат на автоматично генериране на дискретни сигнали на измервателна информация, представена в цифров вид.

Разграничаване на измервателни уреди за пряко действие и устройства за сравнение.

Устройства за директно действиепоказване на измерената стойност на индикатора в единици от тази стойност. Няма промяна във вида на физическото количество по време на процеса на измерване. Тези инструменти включват амперметри и волтметри.

Компаратори (компаратори)се използват за сравняване на измерени величини с величини, чиито стойности са известни. Според предназначението устройствата се разделят на работни и примерни.

Работещи устройстваса предназначени само за измерване във всички сфери на икономическата дейност.

образцови инструментислужат за проверка и градуиране на работещи устройства. Грешката на измерване на примерните инструменти е с 1-2 порядъка по-малка от тази на работещите инструменти.

Цената на устройството е пряко свързана с грешката на измерване: ако устройството има грешка 10 пъти по-малка, тогава такова устройство струва 10 пъти повече. Не е икономически целесъобразно да се използват примерни инструменти за масови измервания, поради което в лабораториите на образователните институции и в производството се използват главно работещи инструменти.

Скалите на аналоговите измервателни уреди (AIP) се класифицират по следните критерии:

1. На базата на еднаквост разграничават:

- единна скала- това е скала с деления с постоянна дължина и с постоянна цена на деление (фиг. 1.1, а). Само електромеханичните устройства на магнитоелектрическата система имат такава скала;

- неравномерен мащаб- това е скала с деления с непостоянна дължина и с непостоянна цена на делене (фиг. 1.1, б). Електромеханичните устройства на токоизправител, електромагнитни, електродинамични, феродинамични, електростатични, термоелектрически системи имат такъв мащаб.

Ориз. 1.1. Скали на аналогови инструменти: равномерни (a), неравномерни (b), прави (b), обратни (d), едностранни (c)), двустранни (f), без нула (g)

2. Въз основа на направлението на дипломиране има:

- прав мащабградуиран отляво надясно, т.е. нула на скалата се намира отляво (Фигура 1.1, c). Тази скала е най-често срещаната в AIP;

- обратна скалаградуиран от дясно на ляво, т.е. нула на скалата се намира отдясно (фиг. 1.1, d). Такава скала се използва например в аналоговите мултиметри при отчитане на стойността на съпротивлението на резисторите и капацитета на кондензаторите.

3. Според позицията на нулата върху скалата и посоката на движение на стрелките на индикатора се различават:

- едностранна скала- това е скала, чиято игла на индикатора, когато се измерва, се отклонява само в една посока от нула (фиг. 1.1, д). Тази скала е най-често срещаната;

- двустранна скала- това е скала, стрелката на индикатора, когато се измерва, се отклонява както наляво, така и надясно от нулата. Освен това отклонението вляво от нулата дава отрицателни стойности на измерената стойност, а отклонението вдясно - положителни (фиг. 1.1, д). Индикаторите на аналоговите измервателни мостове и галванометрите имат такава скала;

- ненулева скала- това е скала, на която няма нулева маркировка (фиг. 1.1, g). Тази везна има електромеханични честотомери, генератори, градуирани по честота, продължителност на импулса, отместване във времето.

Електромеханичните и електронните АИП са широко разпространени в метрологичната практика. Устройствата и техните скали се характеризират с редица основни показатели.

Мащабно делениее празнината между две съседни скални знаци.

Стойност на делението на скалата (константа на инструмента), ОТ,показва броя на единиците от измерената стойност на едно деление на скалата (фиг. 1.2):

Ориз. 1.2. Определяне на стойността на делението на скалата

(1.2),

където А 1, А 2- съседни цифровизирани поделения;

n е броят на деленията между две цифри.

В примера (виж фиг. 1.2) стойността на делението на скалата е

В неравномерна скала цената на деленето се намира в секцията на скалата (но не в началото) между две съседни дигитализирани деления.

Скала на скалата- това е интервалът на дигитализираните деления по скалата на уреда. Например, ако скалата на индикатора има дигитализирани деления 0-10-20-30-40-50, тогава стъпката на скалата е 10.

Работна секция на везната- това е областта, в която грешката на инструмента не надхвърля определения клас на точност. За скалата на милиамперметъра, показана на фиг. 1.3, а, работната зона е зоната от 10 до 50 mA (това е и обхватът на измерване в устройство с едно ограничение). За скалата на волтметъра, показана на фиг. 1.3 б, работната зона е областта от 3 до 10 V. В работната зона производителят на уреда гарантира декларирания клас на точност от първото цифровизирано деление на скалата на аналоговия индикатор.

Ориз. 1.3. Скали на аналогови инструменти с различни работни области: милиамперметър (а) и волтметър (б)

чувствителност,с,инструмент чрез измерения параметър показва броя на деленията на скалата за единица от измерената стойност, т.е. е реципрочната на цената на разделяне:

(1.3).

Чувствителността на многообхватен инструмент се определя при най-малката граница на измерване.

Честотният обхват на устройството трябва да бъде известен за правилното му използване и за получаване на най-малката грешка при измерване. честотен диапазон- това е честотната лента, в рамките на която грешката на устройството, получена чрез промяна на честотата на сигнала, не надвишава допустимата граница. Разграничаване на устройства за работа в DC и AC вериги и универсални (използвани в DC и AC вериги).

За устройства, работещи в DC вериги, честотата е равна на куршум; за устройства, работещи в променливотокови вериги и универсални устройства, честотният диапазон обикновено се посочва на индикаторната скала и в паспорта.

Вътрешното съпротивление на устройството (амперметър, волтметър) обикновено се посочва в паспорта и на предния панел (директно или косвено). Амперметрите имат ниско съпротивление Р А, за волтметри - високо съпротивление Р Б.

Мощността, консумирана от устройството, се определя по следните формули:

за амперметър (1.4),

и за волтметри (1.5).

Колкото по-ниска е консумацията на енергия, толкова по-точно е измерването.

Токът, консумиран от волтметъра, се изразява по формулата:

Падане на напрежението в амперметъра по формулата:

(1.7).

Работната позиция на устройството може да бъде различна:

Хоризонтално (означено със символи или по скалата);

Вертикално (означено със символи или по скалата);

Наклонен (посочен на скалата със символ, показващ ъгъла на наклон).

Ако е разрешена всяка работна позиция, тогава обозначението отсъства.

Тълкуването на знаците и символите, посочени на предния панел на устройството, е дадено в таблица 1.2.

Раздел. 1.2. Символи върху скалите на електроизмервателните уреди

Име	Символ	Буквен шифър
Магнитоелектрическо устройство с подвижна рамка		М
Устройство за електромагнитна система		д
Устройство за електродинамична система		д
Устройство на феродинамична система		д
Електростатично устройство		ОТ
Устройство на токоизправителната система с токоизправител (токоизправително устройство)		AT
Магнитоелектрическо устройство с електронен преобразувател в измервателната верига (електронно устройство)		-
устройство за термоелектрическа система		T
Устройство за вибрационна система		-
DC ток		-
AC ток (еднофазен)		-
DC и AC ток (универсално устройство)		-
Ток трифазен променлив (общо обозначение)		-
Използвайте инструмента с вертикална скала		-
Използвайте инструмента с хоризонтална скала		-
Наклонени (с ъгъл 60°)		-
Клас на точност на инструмента, например 1,5		-
Изпитвателно напрежение, например 2 kV		-
Устройството е защитено от въздействието на външно магнитно поле (категория на защита 1)		-
Устройството е защитено от въздействието на външно електрическо поле (категория на защита 1)		-
внимание! Вижте инструкциите в инструкцията за експлоатация на устройството.		-

Граница на измерване на параметри,A максе най-голямата стойност на обхвата на измерване.

Диапазон на измерване на параметъра- това е диапазонът от стойности на измерената стойност, за които се нормализират допустимите грешки на AIP.

Методи за измерване.

В зависимост от метода на обработка на експерименталните измервателни данни за получаване на резултата се разграничават следните видове измервания - преки, непреки, съвместни, кумулативни и измервания на корелирани величини.

Директно измерване- това е измерване, при което стойността на дадено количество се намира директно от експерименталните данни в резултат на измерването. Пример за директно измерване е измерването на напрежението на източника с волтметър.

Непряко измерване- това е измерване, при което желаната стойност на дадено количество се намира въз основа на известна връзка между това количество и количествата, подложени на директни измервания. При непряко измерване стойността на измереното количество се получава чрез решаване на уравнението y = F(x 1 ,x 2 ,x 3 ,...,x n), където x 1 ,x 2 ,x 3 ,..., x n са стойностите на количествата, получени в резултат на директни измервания.

Пример за индиректно измерване - съпротивлението на резистор се намира от израза, в който резултатът от директните измервания на спада на напрежението се замества Uи тока, протичащ през резистора аз

Ставни измервания− едновременни измервания на стойностите на няколко различни величини за определяне на връзката между тях. Например, необходимо е да се определи калибровъчната характеристика на топлинното съпротивление.

Кумулативни измервания− едновременни измервания на няколко стойности на едни и същи количества, при които желаната стойност се намира чрез решаване на система от уравнения, съставена от резултатите от директни измервания на различни комбинации от стойностите на тези количества.

Измерване на корелирани величини− измерване на стойности на семейство от функции x k (t)и k(t),които са имплементации на процеси R xи RUза да се установи връзка между тях.

Наличието на връзка се изразява в това, че в определен момент от време t0има такъв параметър, при който изпълнението на процесите R xи RUси пасват по най-добрия възможен начин.

Методите за измерване се разграничават в зависимост от взаимодействието им с мярката, тяхната класификация е показана на фиг. 1.4.

Ориз. 1.4. Класификация на методите за измерване

Метод на измерване- набор от методи за използване на принципите и средствата за измерване. Измерванията се извършват по един от двата метода: методът на пряката оценка или методът на сравнение с мярката.

Метод на пряка оценка- метод, при който стойността на желаното количество се определя директно от отчитащото устройство на измервателния уред. Пример за директен метод за оценка е измерването на ток с амперметър.

Метод за сравнение на мерките- метод на измерване, при който измерената желана стойност се сравнява с хомогенна стойност, възпроизводима мярка. Методът на сравнение с мярка има няколко разновидности:

диференциален метод,

нулев метод,

метод на заместване,

Съвпадения.

Нулев методе метод, при който разликата между измерената стойност и възпроизводимата мярка се намалява до 0.

Ориз. 1.5. Структурна диаграма на нулевия метод,

където НЕ– нулев индикатор; E x– обект на измерване; U за- мярка.

Полярността е важна: тук устройствата са включени противоположно; избираме такава мярка, чийто изходен сигнал е равен на сигнала на обекта на измерване (т.е. аз не=0). Разликата между измерената стойност и стойността на възпроизводимата мярка в процеса на измерване се намалява до нула, което се фиксира с помощта на нулев индикатор. Резултатът от измерването е равен на измерената стойност.

Методът осигурява висока точност, ако мярката е много точна и NI е силно чувствителен. Обикновено

Подобен метод е в основата на изграждането на измервателни мостове. Предимството на метода е точността.

При диференциален метод, както и с нула, измерената стойност се намира чрез измерване на разликата между желаната стойност и пряко или косвено с мярката.

Фиг. 1.6. Блокова схема на диференциалния метод.

Разликата между измерената стойност и стойността на възпроизводимата мярка се измерва с помощта на измервателен уред - волтметър (на фиг. 1.6.). Резултатът се определя като сбор от показанието на измервателния уред и стойността на възпроизводимата мярка . За този метод

метод на заместване- метод, при който измерената стойност се заменя с възпроизведена мярка.

Фиг. 1.7. Блокова диаграма на метода на заместване,

където Rx– обект на измерване; R0- мярка.

В зависимост от позицията на ключа Да семожете да напишете уравнението:

i x R x =u домашен любимец, i o R o =u домашен любимец.

Откъдето i x R x =i o R o,

Пример за прилагане на метода на заместване може да бъде измерването на относително голямо електрическо съпротивление при постоянен ток чрез последователно измерване на тока, протичащ през контролирания резистор и примерния. Захранването на веригата по време на измерванията трябва да се извършва от същия източник на ток. Съпротивлението на източника на ток и устройството, което измерва тока, трябва да бъде много малко в сравнение с променливото и примерното съпротивление.

Метод на съответствие- това е метод, при който измерената стойност се определя чрез периодични сигнали или специални скали. Фигурата на Лисажу е класически пример за метода на съвпаденията.

Класификация на средствата за измерване.

Електрическите измервателни уреди се отличават със следните характеристики:

По естеството на измерваната величина;

По естеството на тока;

Според степента на точност;

Според принципа на действие;

Според метода на получаване на показание;

По естеството на приложението.

В допълнение към тези характеристики могат да се разграничат и електрически измервателни уреди:

Начин на монтаж;

Според метода на защита от външни магнитни или електрически полета;

Чрез издръжливост по отношение на претоварвания;

Пригодност за използване при различни температури;

По отношение на общите размери и други характеристики.

За измерване на електрически величини се използват различни електрически измервателни уреди, а именно:

Ток - амперметър;

Напрежение - волтметър;

Електрическо съпротивление - омметър, съпротивителни мостове;

Мощност - ватметър;

Електрическа енергия - измервателен уред;

AC честоти - честотомер;

Фактор на мощността - фазомер.

Според вида на тока устройствата се разделят на устройства за постоянен ток, устройства за променлив ток и устройства за постоянен и променлив ток.

Според степента на точност устройствата се разделят на девет класа: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4 . Цифрите показват стойността на допустимата намалена грешка в проценти.

Според принципа на действие устройствата се разделят на: магнитоелектрически; електромагнитни; електродинамичен (феромагнитен); индукция и други.

Според метода на получаване на отчитане устройствата могат да бъдат с директно отчитане и самозаписване.

Според характера на приложението устройствата се разделят на стационарни, преносими и за мобилни инсталации.

Тема 1.2. Метрологични показатели на средствата за измерване.

Общите характеристики на електроизмервателните уреди са техните грешки, вариация на показанията, чувствителност към измерената стойност, консумация на енергия, време за установяване и надеждност.

Вариация на показанията на инструмента- това е най-голямата разлика в показанията на уреда за една и съща стойност на измерваното количество. Определя се с плавно приближаване на стрелката към пробния знак на скалата, когато тя се премести веднъж от началния и втори път от крайните белези на скалата. Вариацията на показанията характеризира степента на стабилност на показанията на устройството при едни и същи условия за измерване на едно и също количество. Тя е приблизително равна на удвоената грешка, дължаща се на триене, тъй като причината за промяната е главно триенето в лагерите на движещата се част.

Чувствителностелектрически измервателен уред до измерената стойност хсе нарича производна на преместване на показалеца аизмерена стойност х. Преместване на показалеца а, който се изразява в деления или милиметри от скалата, за обширна група устройства се определя преди всичко от ъгъла на отклонение на подвижната част на измервателния механизъм. Освен това зависи от вида на четящото устройство и неговите характеристики (стрелка или светлинен индикатор, дължина на скалата, брой деления на скалата и др.).

Чувствителността на действителния механизъм на устройствата от тази група (независимо от използваното четящо устройство) е равна на:

(1.9)

Изразът определя чувствителността на устройството в дадена точка от скалата. Ако чувствителността е постоянна, т.е. не зависи от измерената стойност, то може да се определи от израза

В този случай чувствителността на устройството е числено равна на движението на стрелката, съответстваща на единицата на измерената стойност. При устройства с постоянна чувствителност движението на стрелката е пропорционално на измерената стойност, т.е. скалата на инструмента е еднаква.

Чувствителността на устройството има измерение, което зависи от естеството на измерената стойност, следователно, когато се използва терминът „чувствителност“, те казват „чувствителност на устройството към ток“, „чувствителност на устройството към напрежение“ и т.н. Например, чувствителността на напрежението на волтметър е 10 div/V.

Реципрочната стойност на чувствителността се нарича цена на деление(постоянно) устройство. Той е равен на броя единици от измерената стойност на едно деление на скалата:

Например ако С\u003d 10 div / V, тогава ОТ-0,1 V/дел

Когато електрически измервателен уред е свързан към захранвана верига, уредът консумира известна мощност от тази верига. В повечето случаи тази мощност е малка от гледна точка на икономия на енергия. Но при измерване във вериги с ниска мощност, в резултат на консумация на енергия от устройства, режимът на работа на веригата може да се промени, което ще доведе до увеличаване на грешката на измерване. Следователно ниската консумация на енергия от веригата, в която се извършва измерването, е предимство на устройството.

Мощността, консумирана от устройствата, в зависимост от принципа на работа, предназначението на устройството и границата на измерване, има голямо разнообразие от стойности и за повечето устройства е в диапазона от 10 -12 до 15 вата.

След свързване на електроизмервателния уред към електрическата верига минава определен период от време (време на установяване) до установяване на показанията на уреда, когато може да се направи отчитане. Под времето за установяване на показанията трябва да се разбира периодът от време, който изтича от момента на промяна на измерената стойност до момента, в който показалецът заеме позиция, съответстваща на новата стойност на измерената стойност. Въпреки това, ако вземем предвид, че някаква грешка е присъща на всички устройства, тогава времето, необходимо на показалеца да се движи в рамките на допустимата грешка на устройството, не представлява интерес.

Под времето за настройкаелектрически измервателен уред е периодът от време, изминал от момента на свързване или промяна на измерената стойност до момента, в който отклонението на стрелката от постоянната стойност не надвишава 1,5% от дължината на скалата. Времето за установяване на показанията за повечето видове показващи инструменти не надвишава 4 s.

Характеризират се цифровите инструменти време за измерване, което се разбира като времето от момента на промяна на измерената стойност или началото на цикъла на измерване до момента на получаване на нов резултат на четящо устройство с нормализирана грешка.

Под надеждност на електроизмервателните уредиразбират способността им да поддържат определени характеристики при определени работни условия за определено време. Ако стойността на една или повече характеристики на устройството надхвърли определените гранични стойности, тогава се казва, че е възникнала повреда. Количествена мярка за надеждност е минималната вероятност за безотказна работа на устройството в даден период от време и условия на работа.

Вероятност за непрекъсната работае вероятността, че в рамките на определено време Tнепрекъсната работа, няма да възникне повреда. Времето за работа е посочено в описанията на устройствата. Често се използва приблизителна стойност на този индикатор, определена от съотношението на броя устройства, които продължават след определено време Tработят безотказно до общия брой тествани устройства. Например за амперметри и волтметри от тип E8027 минималната стойност на вероятността за безотказна работа е 0,96 за 2000 часа.Следователно вероятността устройство от този тип да запази зададените характеристики след 2000 часа работа е при най-малко 0,96, с други думи, от 100 уреда от този тип след работа в продължение на 2000 часа, по правило не повече от четири уреда ще трябва да бъдат ремонтирани,

Надеждността също включва средно време на повреда на инструмента, което се определя като средноаритметично време на правилна работа на всяко устройство.

Обикновено, когато устройствата се произвеждат масово, малка част от тях се избира за тестване на надеждността. Индикаторите за надеждност, определени от резултатите от тези тестове, се приписват на цялата серия инструменти.

Гаранционен сроке периодът от време, през който производителят гарантира правилната работа на продукта, при спазване на правилата за експлоатация на устройството. Например, за микроамперметри тип M266M производителят гарантира безплатна подмяна или ремонт на устройството в рамките на 36 месеца от датата на изпращане от предприятието, а за честотомери тип E373 този период е 11 години.

Има 4 основни вида измервания:

9. Метод на измерване. Класификация на методите за измерване.

И двата метода са разделени на следните:

Измерването е най-важното понятие в метрологията. Това е организирано човешко действие, извършвано за количествено познаване на свойствата на физически обект чрез емпирично определяне на стойността на всяка физическа величина.

Има няколко вида измервания. Когато ги класифицират, те обикновено изхождат от естеството на зависимостта на измереното количество от времето, вида на уравнението за измерване, условията, които определят точността на резултата от измерването и методите за изразяване на тези резултати.

Според характера на зависимостта на измерената стойност от времето, измерванията се разделят на:

статичен, при който измерената стойност остава постоянна във времето;

динамичен, при който измерената стойност се променя и не е постоянна във времето.

Статичните измервания са например измервания на размерите на тялото, постоянно налягане, динамичните измервания са измервания на пулсиращи налягания, вибрации.

Според броя на измерванията те се делят на единични и многократни. Еднократно измерване е еднократно измерване. Многократното измерване е измерване на физическа величина с еднакъв размер, резултатът от което се получава от няколко последователни измервания, т.е. състои се от няколко единични измервания. Многократно измерване се извършва в случай, че случайният компонент на грешката на едно измерване може да надвиши стойността, изисквана от условията на проблема. След извършване на поредица от последователни индивидуални измервания се получава едно многократно измерване, чиято грешка може да бъде намалена с методите на математическата статистика.

Според метода на получаване на резултатите от измерването те се разделят на:

непряк;
кумулативен;
става.

Правите линии са измервания, при които желаната стойност на физическо количество се намира директно от експериментални данни. Директните измервания могат да бъдат изразени с формулата Q = X, където Q е желаната стойност на измереното количество, а X е стойността, получена директно от експериментални данни.

При директните измервания измерената величина се подлага на опитни операции, които се сравняват с мярката директно или с помощта на измервателни уреди, градуирани в необходимите единици. Примери за прави са измерванията на дължината на тялото с линийка, масата с помощта на везни и др. Директните измервания се използват широко в машиностроенето, както и при управлението на технологични процеси (измерване на налягане, температура).

Непреките измервания са измервания, при които желаната стойност се определя въз основа на известна връзка между тази стойност и стойностите, подложени на директни измервания, т.е. те измерват не самата определена величина, а други, които са функционално свързани с нея. Стойността на измерената величина се намира чрез изчисляване по формулата Q = F(x 1 ,x 2 ,…,x n), където Q е желаната стойност на индиректно измерената величина; F е функционална зависимост, която е известна предварително, x 1 ,x 2 ,…,x n са стойностите на величините, измерени директно.

Агрегат - това са едновременни измервания на няколко едноименни величини, при които търсената се определя чрез решаване на система от уравнения, получена чрез директни измервания на различни комбинации от тези величини.

Съвместните измервания са едновременни измервания на две или повече различни величини за намиране на зависимости между тях.

Според условията, които определят точността на резултата, измерванията се разделят на три класа:

измерване с най-високата възможна точност, постижима с настоящото ниво на техниката. Някои специални измервания, изискващи висока точност, също принадлежат към този клас;

измервания за контрол и проверка, чиято грешка с определена вероятност не трябва да надвишава определена определена стойност;

технически измервания, при които грешката на резултата се определя от характеристиките на средствата за измерване.

Според начина на изразяване на резултатите от измерванията се разграничават абсолютни и относителни измервания.

Абсолютните измервания са измервания, които се основават на директни измервания на една или повече фундаментални величини или на използването на стойностите на физическите константи.

Относителни са измерванията на отношението на величина към едноименната величина, която играе ролята на единица, или измерването на величина спрямо едноименната величина, взета за изходна.

Има и други класификации на измерванията, например според връзката с обекта (контактни и безконтактни), според условията на измерване (еквивалентни и неравностойни).

Основните характеристики на измерванията са: принцип на измерване, метод на измерване, грешка, точност, коректност и надеждност.

Принцип на измерване- физическо явление или набор от физически явления, лежащи в основата на измерванията. Например измерването на телесното тегло чрез претегляне с помощта на гравитацията, пропорционална на масата, измерването на температурата с помощта на термоелектрическия ефект.

В момента всички измервания, в съответствие с физичните закони, използвани при тяхното изпълнение, са групирани в 13 вида измервания. В съответствие с класификацията им бяха присвоени двуцифрени кодове за видовете измервания: геометрични (27), механични (28), поток, капацитет, ниво (29), налягане и вакуум (30), физични и химични (31). ), температурни и топлофизични (32), времеви и честотни (33), електрически и магнитни (34), радиоелектронни (35), виброакустични (36), оптични (37), параметри на йонизиращо лъчение (38), биомедицински (39) ).

Метод на измерване- набор от методи за използване на принципите и средствата за измерване.

Метод на измерване– техника или набор от техники за сравняване на измерената величина с нейната единица в съответствие с прилагания принцип на измерване. По правило методът на измерване се определя от устройството на измервателните уреди. Средствата за измерване са използвани технически средства с нормализирани метрологични свойства. Примери за общи методи за измерване са следните методи:

метод на пряка оценка - метод, при който стойността на дадена величина се определя директно от показващ измервателен уред. Например претегляне на циферблатни везни или измерване на налягане с пружинен манометър;

диференциален метод - метод на измерване, при който измерената величина се сравнява с хомогенна величина, която има известна стойност, малко по-различна от стойността на измерената величина, и при който се измерва разликата между тези две величини. Този метод може да даде много точни резултати. Така че, ако разликата е 0,1% от измерената стойност и се изчислява от устройството с точност от 1%, тогава точността на измерване на желаната стойност ще бъде вече 0,001%. Например, когато се сравняват еднакви линейни мерки, където разликата между тях се определя от очен микрометър, което позволява да се оцени до десети от микрона;

нулев метод на измерване - метод за сравнение с мярка, при който резултатният ефект от действието на измерваното количество и мярката върху сравнителното устройство се довежда до нула. Мярката е измервателен уред, предназначен да възпроизвежда и съхранява физическа величина. Например измерването на масата на везни с равно рамо с помощта на тежести. Принадлежи към редица много точни методи.

метод на сравнение с мярка - метод на измерване, при който измерената стойност се сравнява със стойността, възпроизведена от мярката. Например, измерване на постояннотоковото напрежение през компенсатор чрез сравняването му с известната ЕМП на нормален елемент. Резултатът от измерването с този метод се изчислява или като сбор от стойността на мярката, използвана за сравнение, и показанието на измервателното устройство, или се приема равна на стойността на мярката. Съществуват различни модификации на този метод: методът на измерване чрез заместване (измерената стойност се заменя с мярка с известна стойност на количеството, например при претегляне чрез последователно поставяне на маса и тежести на една и съща скала) и метод на измерване чрез добавяне (стойността на измерената мярка се допълва от мярка със същата стойност, така че компараторът да се влияе от тяхната сума, равна на предварително определена стойност).

Качеството на измерванията се характеризира с точност, надеждност, коректност, сходимост и възпроизводимост на измерванията, както и големината на грешката.

Грешка в измерванетое разликата между измерените стойности и истинските стойности на измереното количество. Грешката се дължи на несъвършенството на методите и средствата за измерване, несъответствието на условията на наблюдение, както и на недостатъчния опит на наблюдателя или особеностите на неговите сетива.

Точност на измерванията- това е характеристика на измерванията, отразяваща близостта на техните резултати до истинската стойност на измерваната величина. Количествено, точността може да се изрази чрез реципрочната стойност на модула на относителната грешка.

Точност на измерванесе определя като качество на измерване, отразяващо близостта до нула на систематичните грешки на резултатите (т.е. тези грешки, които остават постоянни или редовно се променят при повтарящи се измервания на едно и също количество). Правилността на измерванията зависи по-специално от това как действителният размер на единицата, в която се извършва измерването, се различава от истинския размер (по дефиниция), т.е. доколко измервателните уреди, използвани за този вид измерване, са правилни (правилни).

Най-важната характеристика на качеството на измерванията е тяхната автентичност. Той характеризира доверието в резултатите от измерването и ги разделя на две категории: надеждни и ненадеждни, в зависимост от това дали вероятностните характеристики на техните отклонения от истинските стойности на съответните величини са известни или неизвестни. Резултатите от измерванията, чиято надеждност е неизвестна, нямат стойност и в някои случаи могат да служат като източник на дезинформация.

Конвергенция(повторяемост) е качеството на измерванията, отразяващо близостта един до друг на резултатите от измерванията на един и същи параметър, извършени многократно с едни и същи измервателни уреди, по един и същ метод при същите условия и с еднаква грижа.

Възпроизводимост- това е качеството на измерванията, отразяващо близостта един до друг на резултатите от измерванията на един и същи параметър, извършени при различни условия (по различно време, с различни средства и т.н.).

1) По естеството на зависимостта на измерената стойност от времето:

а) статичен- се провеждат, когато измерената стойност е практически постоянна (измервания на размерите на тялото, постоянно налягане);

б) динамичен,свързани с величини, които претърпяват определени промени по време на процеса на измерване (измервания на пулсиращи налягания, вибрации).

2) Как да получите резултати:

а) Директни измервания- измервания, при които желаната стойност на физическа величина се намира директно от експериментални данни чрез директното й сравняване с мярка. (измерване на налягане, температура и др.).

б) Непреки измервания- измервания, при които желаната стойност се определя въз основа на известна връзка между тази стойност и количествата, подложени на директни измервания, т.е. те измерват не самата определена величина, а други, които са функционално свързани с нея. Стойността на измереното количество се намира чрез преобразуване или чрез установена формула (определяне на обема на тялото чрез директни измервания на неговите геометрични размери, намиране на електрическото съпротивление на проводник по неговото съпротивление, дължина и напречно сечение).

в) Кумулативни измервания- това са едновременни измервания на няколко едноименни величини, характеризиращи даден обект или продукт, при които търсената се определя чрез решаване на система от уравнения, получена чрез директни измервания на различни комбинации от тези величини (определяне на масата на отделните тегла от комплект (или прогноза за времето въз основа на измервания на силата на вятъра, влажността на въздуха, фронтовете и др.).

г) Ставни измервания- това са едновременни измервания на две или повече нехомогенни физични величини за намиране на зависимостите между тях (измерване на електрическо съпротивление при определени температурни параметри и температурни коефициенти на измервателен резистор според директни измервания на неговото съпротивление при различни температури).

3) Според условията, които определят точността на резултата:

а) Измервания с възможно най-висока точност,постижимо с настоящото ниво на техниката.

Те включват на първо място референтни измервания, свързани с максималната възможна точност на възпроизвеждане на установените единици физически величини, и в допълнение измервания на физически константи, предимно универсални (например абсолютната стойност на ускорението на гравитацията и т.н.). Някои специални измервания, изискващи висока точност, също принадлежат към този клас.

б) контролни и верификационни измервания,чиято грешка с определена вероятност не трябва да надвишава определена зададена стойност.

Те включват измервания, извършвани от лаборатории за държавен надзор върху прилагането и спазването на стандартите и състоянието на измервателното оборудване и фабричните измервателни лаборатории, които гарантират грешката на резултата с определена вероятност, която не надвишава някаква предварително определена стойност.

в) технически измервания,при които грешката на резултата се определя от характеристиките на средствата за измерване.

Примери за технически измервания са измерванията, извършвани по време на производствения процес в машиностроителни предприятия, на разпределителни табла на електроцентрали и др.

4 ) Според начина на изразяване на резултатите от измерването:

а) абсолютеннаречени измервания, които се основават на директни измервания на една или повече основни величини или на използването на физически постоянни стойности (дефиниция на дължина в метри, електрически ток в ампери, ускорение на гравитацията в метри в секунда на квадрат).

б) Относителнасе наричат измервания на съотношението на величина към едноименна величина, която играе ролята на единица, или измервания на величина по отношение на едноименна величина, взета за изходна (измерване на относителната влажност на въздуха, определена като съотношението на количеството водна пара в 1 m "3 въздух към количеството водна пара, което насища 1 m j въздух при дадена температура).

5) По естеството на промяната в измерената стойност на измерването:

а) статичен- използва се за измерване на случайни процеси и след това за определяне на средната стойност;

б) Постоянни— използвани за управление на непрекъснати процеси.

6) По количество измерване на информация за измерване:

а) Единични измерванияе едно измерване на една величина, т.е. броят на измерванията е равен на броя на измерените стойности. Практическото приложение на този вид измерване винаги е свързано с големи грешки.

b) Множество измервания- се характеризират с превишаване на броя на измерванията на броя на измерените величини. Предимството на многократните измервания е значително намаляване на влиянието на случайни фактори върху грешката на измерване.

Основните характеристики на измерванията са:

Принцип на измерване;

Метод на измерване;

грешка;

точност;

дясно;

Надеждност.

Принцип на измерване- физическо явление или набор от физически явления, лежащи в основата на измерванията (измерване на телесната маса чрез претегляне с помощта на гравитация, пропорционална на масата, измерване на температура с помощта на термоелектрическия ефект).

Метод на измерване- набор от методи за използване на принципите и средствата за измерване. Средствата за измерване са използвани технически средства с нормализирани метрологични свойства.

Разграничете методи за пряка оценкаи методи за сравнение.

При измерване метод на пряка оценкажеланата стойност на количеството се определя директно от отчитащото устройство на измервателния уред, което е градуирано в съответните единици.

Метод за сравнение на мярката −метод на измерване, при който измерваното количество се сравнява с количеството, което може да бъде възпроизведено от мярката (напр. сравнение на масата на везна). Отличителна черта на методите за сравнение е прякото участие на мярката в измервателната процедура, докато при метода на директната оценка мярката не присъства изрично по време на измерването, а нейните размери се прехвърлят на отчитащото устройство (скала) на измервателния уред предварително, по време на калибрирането му. Наличието на сравнително устройство е задължително при сравнителния метод.

Методът за сравнение на мерки има няколко разновидности: нулев метод, диференциален метод, метод на заместване и метод на съвпадение.

Нулев метод(или метод на пълно балансиране) - метод на сравняване с мярка, при който резултантният ефект на измереното количество и противодействието на мярката върху сравнителното устройство се намалява до нула.

Например. Измерване на масата на везни с равно рамо, когато въздействието върху везните на масата m x е напълно балансирано от масата на тежестите m 0 (Фигура 2).

Фигура 2 - Метод на пълно балансиране

При диференциален методне се извършва пълно балансиране и разликата между измерената стойност и стойността, възпроизведена от мярката, се отчита от скалата на инструмента.

Например. Измерване на масата на везни с равно рамо, когато ефектът на масата m x върху везната е частично балансиран от масата на тежестите m 0 , и разликата в масата се отчита по скала от тегла, градуирани в единици за маса (Фигура 3).

Фигура 3 - Диференциален метод

В този случай стойността на измерената стойност m x \u003d m 0 + m, където m — показания на скалата

Метод на заместване −метод за сравнение с мярка, при който измерената стойност се заменя с известна стойност, възпроизводима от мярката.

Например Претегляне на пружинна везна. Измерването се извършва на две стъпки. Първо, претеглената маса се поставя върху везната и се отбелязва позицията на индикатора на везната; тогава масата m x се заменя с масата на тежестите m 0 , като се избира така, че стрелката на скалата да е точно в същата позиция, както в първия случай. Ясно е, че m x \u003d m 0, (Фигура 4).

Фигура 4 - Метод на заместване

AT метод на съвпадениеразликата между измерената стойност и стойността на възпроизводимата мярка се измерва чрез съвпадението на скалните знаци или периодичните сигнали.

Например . Измерване на броя обороти на вала със стробоскоп - валът периодично се осветява от проблясъци на светлина и честотата на проблясъците е избрана така, че маркировката, нанесена върху вала, да изглежда неподвижна за наблюдателя. Методът на съвпадението, който използва съвпадението на основните и нониусните знаци на скалите, се прилага в дебеломери, използвани за измерване на линейни размери.

Грешка в измерването- отклонение на резултата от измерването от истинската стойност на измерваната величина. Грешката се дължи на влиянието на много фактори, като: естеството на измерваната величина, качеството на използваните измервателни уреди, методът на измерване, условията на измерване (температура, влажност, налягане и др.), индивидуалните характеристики на лицето, което извършва измерванията и т.н. Под въздействието на тези фактори резултатът от измерването ще се различава от истинската стойност на измерената стойност.

Точност на измерванията- качествена характеристика на измерванията, отразяваща близостта на техните резултати до истинската стойност на измерваната величина.

Количествено точността може да се изрази със стойността "клас на точност". Това е характеристика, която зависи от метода за изразяване на границите на допустимите грешки на измервателните уреди. Въвеждането на класа на точност преследва целта за класифициране на измервателните уреди по точност. В момента, когато схемите и конструкциите на измервателните уреди са станали по-сложни и областите на приложение на измервателните уреди са се разширили значително, други фактори са започнали да влияят значително на грешката на измерване: промени във външните условия и естеството на промяна на измерените стойности във времето.

Грешката на измервателните уреди е престанала да бъде основният компонент на грешката на измерване, а класът на точност не позволява напълно да се решат практическите проблеми, изброени по-горе. Обхватът на практическото приложение на характеристиката "клас на точност" е ограничен само до такива измервателни уреди, които са предназначени за измерване на статични величини. В международната практика „класът на точност” е установен само за малка част от устройствата.

Коректност на измерванията- качеството на измерванията, отразяващо близостта до нула на системните грешки в техните резултати (т.е. такива грешки, които остават постоянни или редовно се променят по време на повтарящи се измервания на една и съща стойност). Правилността на измерванията зависи по-специално от това как действителният размер на единицата, в която се извършва измерването, се различава от истинския размер (по дефиниция), т.е. доколко измервателните уреди, използвани за този вид измерване, са правилни (правилни).

Надеждностхарактеризира доверието в резултатите от измерванията и ги разделя на две категории: надеждни и ненадеждни, в зависимост от това дали вероятностните характеристики на техните отклонения от истинските стойности на съответните количества са известни или неизвестни. Следователно такива вероятности трябва да се разглеждат като критерии за надеждността на контрола, за да се характеризират правилно параметрите на качеството и безопасността в границите на толеранс.

Наличието на грешка ограничава надеждността на измерванията, т.е. налага ограничение на броя на значимите значещи цифри на числената стойност на измерваното количество и определя точността на измерванията. Характеристиките на грешката на измерване трябва да бъдат избрани по време на контрола на пробите на продукта в съответствие с изискванията за надеждност на контрола.

Измерванията като основен обект на метрологията са свързани главно с физически величини:

Физическо количество- едно от свойствата на физически обект, явление, процес, което е качествено общо за много физически обекти, но се различава в количествена стойност.

Физическа величина, на която по дефиниция е приписана числова стойност, равна на единица, се нарича единица физическа величина.

Правете разлика между основни и производни единици.

Основни единици на физическата величинасе избират произволно, независимо от другите единици (единица за дължина - метър, единица за маса - килограм, единица за температура - градус и др.)

Наричат се единици, образувани с помощта на формули, изразяващи връзката между физическите величини производни единици.В този случай единиците за величини ще бъдат изразени чрез единици за други величини. Например единицата за скорост е метър в секунда (m/s), единицата за плътност е килограм на квадратен метър (kg/m2).

Различните единици с еднакъв размер се различават една от друга по своя размер. Такива единици се наричат кратни(например километър - 10 3 m, киловат - 10 3 W) или ефективен (например милиметър - 10 -3 m, милисекунда - 10-3 s). Такива единици се получават чрез умножаване или разделяне на независимата или производна единица на цяло число, обикновено 10.

Единиците на физическите величини се комбинират по определен принцип в системи от единици. Тези принципи са следните: произволно зададени единици за определени количества, т.нар основни единици,и по формулите чрез главните се получават всички производни единици за дадена площ на измерване. Наборът от основни и производни единици, свързани с определена система от величини и формирани в съответствие с приетите принципи, е система от единици за физическо величие.

Разнообразието от системи от единици за различните области на измерване създаде трудности в научната и икономическата дейност както в отделните страни, така и в международен план. Следователно е необходимо да се създаде единна система от единици, която да включва единици за количества за всички клонове на физиката.

Международната система от единици се състои от седем основни единици, две допълнителни единици и необходимия брой производни единици.

Основните включват:

Единицата за дължина е метър, дължината на пътя, който светлината изминава във вакуум за 1/299792458 от секундата;

Единица за маса - килограм - маса, равна на масата на международния прототип на килограма;

Единицата за време е секунда, продължителността на 9192631770 периода на излъчване, съответстваща на прехода между две нива на свръхфината структура на основното състояние на атома цезий-133 при липса на смущение от външни полета;

Единицата за сила на електрически ток - ампер - е силата на непроменлив ток, който при преминаване през два успоредни проводника с безкрайна дължина и незначително кръгло сечение, разположени на разстояние 1 m един от друг във вакуум, би създал сила равна на 2 между тези проводници. 10~7N на метър дължина;

Единицата за термодинамична температура е келвинът, който е част от термодинамичната температура на тройната точка на водата. Използването на скалата по Целзий също е разрешено;

Количествената единица на веществото е мол, количеството вещество на система, съдържаща толкова структурни елементи, колкото има атоми в нуклид въглерод-12 с тегло 0,012 kg;

Единицата за интензитет на светлината - кандела - е интензитетът на светлината в дадена посока на източник, излъчващ монохроматично лъчение с честота 540-10 12 Hz, чиято енергийна сила в тази посока е 1/683 W / sr.

Първите три единици (метър, килограм, секунда) дават възможност за формиране на производни единици за измерване на механични и акустични величини. Чрез добавяне към посочената четвърта единица - келвин, е възможно да се образуват производни единици за измерване на топлинни величини.

Единиците (метър, килограм, секунда, ампер) служат като основа за формирането на производни единици в областта на електрическите, магнитните измервания и измерванията на йонизиращото лъчение. Единицата мол се използва за образуване на единици в областта на физикохимичните измервания.

Допълнителни единици са:

Единица с плосък ъгъл- радиан и единица за плътен ъгъл- стерадианите се използват за формиране на производни единици, свързани с ъглови величини (например ъглова скорост, светлинен поток и др.).

СКАЛА ЗА ИЗМЕРВАНЕ

Именна скала- това е качествена, а не количествена скала, не съдържа нула и мерни единици (например скала от цветове).

Такива скали се използват за класифициране на обекти, чиито свойства се проявяват само във връзка с еквивалентност (съвпадение или несъвпадение). Тези свойства не могат да се считат за физически величини, така че везните от този тип не са PV везни. В скалите за именуване оценката се извършва чрез човешките сетива, най-адекватният резултат се избира от мнозинството експерти. Тъй като тези скали се характеризират само с отношения на еквивалентност, в тях липсват концепциите за нула, „повече или по-малко“ и мерни единици.

Поръчкова скала - характеризира стойността на измерената стойност в точки (например скалата на земетресенията; силите на вятъра и др.).

Той се променя монотонно и ви позволява да установите връзката "повече - по-малко" между количествата, характеризиращи това свойство. Нула съществува или не съществува, но е принципно невъзможно да се въведат мерни единици, тъй като за тях не е установена пропорционална връзка и съответно не може да се прецени колко пъти повече или по-малко специфични прояви на дадено свойство.

Интервална скала- има условна нулева стойност и интервалите се задават по споразумение (напр. времева скала, скала на дължина).

Тези скали са по-нататъшно развитие на скалите за поръчка. Скалата се състои от еднакви интервали, има мерна единица и произволно избрано начало - нулева точка. Тези скали включват хронология, температурни скали.

Коефициентна скала - има естествена нулева стойност, а мерната единица се определя по споразумение, в зависимост от изискването за точност на измерването (напр. тегловна скала).

От формална гледна точка тази скала е скала от интервали с естествена референтна точка. Всички аритметични операции са приложими към стойностите, получени по скалата на отношението, което е от голямо значение при измерване на PV.