Вимірювання фізичних величин - студопедія

Подання про фізичну величиною є повним тільки тоді, коли вона виміряна. Потреба у вимірі ФВ виникла на ранній стадії пізнання природи і зростала в міру розвитку і ускладнення виробничої та наукової діяльності людини. Вимоги до точності вимірювання ФВ постійно зростають.

Виміряти фізичну величину - значить порівняти її з однорідною величиною, умовно прийнятої за одиницю виміру.

Виміряти невідому фізичну величину можна двома способами:

а) Прямим виміром називають вимірювання, при якому значення ФВ визначають безпосередньо з досвіду. До прямих вимірювань відносяться, наприклад, вимірювання маси за допомогою ваг, температури - термометром, довжини - масштабною лінійкою.

б) Непрямим виміром називають вимірювання, при якому шукане значення ФВ знаходять шляхом прямого вимірювання інших ФВ на підставі відомої залежності між ними. Непрямим виміром є, наприклад, визначення щільності # 961; речовини шляхом прямих вимірювань об'єму V і маси m тіла.

Підкреслимо істотна відмінність фізичних величин від одиниць їх вимірювання. Якщо виміряне значення ФВ відповідає на питання «скільки?», То одиниця вимірювання відповідає на питання «чого?». Деякі одиниці виміру вдається відтворити у вигляді якихось тел або зразків (гирі, лінійки і т.п.). Такі зразки називаються заходами. Заходи, виконані з найвищою досяжною в даний час точністю, називаються еталонами.

Значним фізичної величини є оцінка фізичної величини у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць. Основними одиницями виміру називають довільні одиниці виміру для небагатьох величин (незалежних один від одного), з якими всі інші знаходяться в певному зв'язку. Слід розрізняти справжнє і дійсне значення фізичної величини.

Істинне значення ФВ - це ідеальне значення ФВ, існуюче об'єктивно незалежно від людини і методів його вимірювання. Однак справжнє значення ФВ нам, як правило, невідомо. І дізнатися його можна лише приблизно з певною точністю шляхом вимірювання.

Справжнє значення ФВ - є значення, знайдене експериментальним шляхом - виміром. Ступінь наближення дійсного значення ФВ до істинного залежить від досконалості застосовуваних технічних засобів вимірювання.

Вимірювання ФВ ґрунтуються на різних фізичних явищах. Наприклад, для вимірювання температури використовується теплове розширення тіл, для вимірювання маси тіл зважуванням - явище тяжіння і т.д. Сукупність фізичних явищ, на яких засновані вимірювання, називають принципом вимірювання.

До засобів вимірювання відносяться заходи, вимірювальні прилади та ін.

Вимірювальний прилад - це засіб вимірювання, призначений для формування сигналу вимірювальної інформації у формі, доступній для безпосереднього сприйняття людиною. До вимірювальних приладів відносяться амперметр, динамометр, лінійка, ваги, манометр і ін.

Крім основних фізичних величин у фізиці існують похідні фізичні величини, які можна виразити через основні. Для цього необхідно ввести два поняття: розмірність похідної величини і визначає рівняння. Похідні одиниці виходять з основних за допомогою рівнянь зв'язку між відповідними величинами.

Чутливість вимірювальних приладів - Вимірювальні прилади характеризуються чутливістю. Чутливість вимірювального приладу дорівнює відношенню лінійного (Dl) або кутового (Da) переміщення покажчика сигналу за шкалою приладу до викликав його зміни DX вимірюваної величини X. чутливість визначає мінімальну вимірюється значення ФВ за допомогою даного приладу.