Основни постулати на метрологијата. шема за добивање и користење на квантитативни информации. Постулати и аксиоми на метрологијата Што е метрологија

Една од најважните аксиоми од овој вид, наречена „основен постулат на метрологијата“, беше формулирана од И.Ф. Шишкин уште е во учебникот

Г.А. Кондрашкова,Доктор на технички науки,
Академик (член на президиумот) на Метролошката академија на Руската Федерација
Санкт Петербург државен технолошки универзитет за растителни полимери, Санкт Петербург

Објавен е учебник по предметот „Општа теорија на мерењата“. Автор на учебникот е претставник на научното училиште Санкт Петербург (Менделеев), поранешен вработен во ВНИИМ по име. ДИ. Менделеев, основач на основниот оддел за метрологија на Северозападниот државен технички универзитет (на 25 јануари 2010 година, овој оддел ќе ја прослави својата 30-годишнина). Придонес на И.Ф. Шишкин во развојот на метролошкото образование е нашироко познат: како претседател на Научно-методолошкиот совет на Државното образование на СССР за метрологија, стандардизација и квалитет, во 1989 година му беше доделен Сертификат за чест на Државниот стандард на СССР за создавање во нашата земја на нова инженерска специјалност „Метрологија, стандардизација и управување со квалитет“, која подоцна беше поделена на моментално постоечките специјалности „Метрологија и метролошка поддршка“, „Стандардизација и сертификација“ и „Управување со квалитет“.

Во учебникот конечна форма добија бројни идеи и научно-методолошки изработки на авторот, претходно објавени во наставната литература и проверени во образовниот процес. Тие се засноваат на аксиоматски пристап кон изградбата и презентацијата на материјалот.

Познато е дека преведувањето на која било теорија на аксиоматска основа и дава не само хармонија, туку и комплетност. Отфрлањето на само една од петте аксиоми на Евклид го доведе, на пример, Лобачевски до создавање на неевклидова геометрија, која ги револуционизираше идеите за природата на просторот. Теоријата на мерења во овој поглед не е исклучок, што ги објаснува обидите да се пренесе на аксиоматска основа (види, на пример, работа, итн.).

Една од најважните аксиоми од овој вид, наречена „основен постулат на метрологијата“, беше формулирана од И.Ф. Шишкин сè уште е во учебникот. Тоа гласеше: „Резултатот од мерењето е случајна променлива“.

Така, беше нагласено дека во практиката мерењата секогаш се вршат под влијание на многу фактори, чие точно сметководство е невозможно, а резултатот е непредвидлив. Според тоа, резултатот од споредувањето на непозната големина (што значи димензија Q со позната, која обично е големината на мерната единица [Q]), е случаен број:

наречен броење, наместо нумеричка вредност на количината што се мери qво формулата:

Q = q[Q],

која во метролошката литература поради некоја причина се нарекува „основна мерна равенка“. Се разбира, ако ја намалите точноста на уредот или го заокружите отчитувањето, таа (вредноста q) ќе остане непроменета кога ќе се повтори постапката на мерење, т.е. повеќе нема да биде случаен број. Ова е земено предвид во следната верзија на главниот постулат на метрологијата, дадена во предговорот на учебникот: „Резултатот од мерењето без заокружување е случаен“. Во оваа конечна формулација, оваа изјава беше вклучена во наставните помагала и учебниците како трета аксиома на метрологијата∗.

Третата аксиома во метрологијата многу разјаснува. Конкретно, објаснува зошто адекватен математички апарат за оваа наука се теоријата на веројатност и математичката статистика, кои метролозите се „осудени“ да ги проучуваат поради објективни околности кои се надвор од нивна контрола. Станува јасно зошто резултатот од мерењето не може да биде претставен со одреден број (може да биде претставен само со низа експериментални податоци, емпириски закон за распределба на веројатност или проценки на нумеричките карактеристики на овој закон), зошто е невозможно да се одреди неслучајната вредност на измерената количина Q, но можете само да го означите интервалот во кој се наоѓа со една или друга веројатност итн. и така натаму. Сето тоа се последици кои произлегуваат од третата аксиома на метрологијата.

Сепак, остана прашањето: каква корист може да се изведе, на пример, од резултатот од едно мерење ако однапред се знае дека тоа е случајно? Ако априори нема преферирани меѓу сите негови случајни вредности, тогаш интервалот на подеднакво веројатни вредности на резултатот од мерењето се протега до бесконечност. Во однос на теоријата на информации, можеме да кажеме дека априори ентропијата на изворот на пораката е еднаква на бесконечност, а за да се добие барем некоја (во овој случај, мерење) информација ќе бара бескрајно голема количина на енергија, што секако , е невозможно. Ова води до заклучок дека „мерењето е невозможно без априори информации“. Ова е првата аксиома на метрологијата.

Првата аксиома на метрологијата ја утврдува основната важност на априори знаењето. Ако однапред не знаеме ништо за резултатот од мерењето, тогаш нема да знаеме ништо.

Априори информациите се содржани во искуството од претходните мерења: во форма на законот за распределба на веројатноста на резултатот од мерењето, неговите нумерички карактеристики, факторите на влијание, изворите и компонентите на грешката. Генерализирана форма на претставување на априори информации се класите на точност на мерните инструменти.

Со користење на априори информации, решен е инверзниот проблем на теоријата на мерење - се прави премин од случајната вредност на мерниот резултат на излезот на мерниот уред до неслучајната вредност на измерената големина на неговиот влез.

Фактот дека споредувањето на хомогени големини експериментално е единствениот начин да се добијат информации за мерењето е познат подолго време (Л. Ојлер, М.Ф. Маликов итн.). Поставувајќи ја оваа позиција како втора аксиома на метрологијата: „Мерењето е споредба на големини експериментално“, И.Ф. Шишкин ги анализирал сите методи на споредба и открил дека во традиционалната метрологија, формализирана со закон, се користат само два методи на споредба: според принципот „колку повеќе/помалку (или еднакви)“ и според принципот „колку пати повеќе /помалку (или еднакво)“ . Тие водат, соодветно, до мерни скали на интервали и соодноси. Но, постои уште еден начин на споредба со користење на принципот „поголемо од/помалку од (или еднакво)“, што доведува до мерна скала на ред. Оваа скала се користи во квалиметрија, при мерење на нефизички величини (во психологијата, социологијата и другите хуманитарни науки), во органолептичките мерења и во многу други области на научното знаење. Доволно чудно, но се користи и во инструментални мерења, што е убедливо прикажано во примерот на теоријата на индикатори.

Останувајќи надвор од опсегот на правната метрологија, мерењата на скалата на нарачка не подлежат на Законот на Руската Федерација „За обезбедување на униформност на мерењата“. Нивното единство не е обезбедено и затоа резултатите се нелегитимни. Ова не дозволува употреба на точни квантитативни методи на истражување и добивање веродостојни информации за мерење онаму каде што е потребно. Вклучувањето на мерењата на скалата на редот во метрологијата е системски по природа и може да доведе до пробив во неколку области на социо-економскиот развој одеднаш.

Генерално, изгледот на учебникот може да се смета за настан во метрологијата. Таа формира идеја за општата теорија на мерењата како интегрална наука, која има свој предмет без компилации и позајмици, свој систем на аксиоми и последици, покривајќи ги сите области на практична активност. Згора на тоа, значително го проширува опсегот на примена на теоријата, опфаќајќи нетрадиционални области за неа, создавајќи предуслови за развој на други науки засновани на точни квантитативни истражувања, наведувајќи ги начините за подобрување на правната рамка за метролошка поддршка. Токму таков треба да биде учебникот кој го исполнува условот за напредна обука на специјалисти кај нас.

Мерење на физичките величини.

Поим за мерење. Аксиоми на метрологијата во основата на мерењето. Мерење на физичка големина

Класификација на мерењата.

Методи на мерење.

Грешки во мерењето и причините за нивното настанување. Класификација на грешки во резултатите од мерењето. Збир на компоненти на мерна грешка

Аксиоми на метрологијата.

1. Секое мерење е споредба.

2. Секое мерење без априори информации е невозможно.

3. Резултатот од секое мерење без заокружување е случајна променлива.

Класификација на мерењата

Технички мерења- ова се мерења извршени во дадени услови со помош на специфична техника развиена и проучена однапред; Како по правило, тие вклучуваат масовни мерења извршени во сите сектори на националната економија, со исклучок на научните истражувања. Во техничките мерења, грешката се проценува според метролошките карактеристики на SI, земајќи го предвид користениот метод на мерење.

Метролошки мерења.

Мерења за контрола и верификација- се работи за мерења што ги вршат службите за метролошки надзор со цел да се утврдат метролошките карактеристики на мерните инструменти. Ваквите мерења вклучуваат мерења при метролошка сертификација на мерните инструменти, стручни мерења итн.

Мерења со најголема можна точност, постигнато на постојното ниво на развој на науката и технологијата. Ваквите мерења се вршат при креирање стандарди и мерење на физичките константи. Карактеристично за ваквите мерења се проценката на грешките и анализата на изворите на нивното настанување.

Според методот на добивање мерење:

• Директно – кога физичката величина е директно поврзана со нејзината мерка;

· Индиректно – кога саканата вредност на измерената величина се утврдува врз основа на резултатите од директните мерења на величините кои се поврзани со саканата количина со позната зависност. На пример, отпорот на дел од колото може да се мери знаејќи ја струјата и напонот во овој дел.

Агрегатни мерења- ова се мерења земени истовремено на неколку хомогени количини, при што се наоѓаат бараните вредности на количините со решавање на систем на равенки добиени од директни мерења и различни комбинации на овие големини.

Пример за кумулативни мерења е пронаоѓањето на отпорите на два отпорници врз основа на резултатите од мерењето на отпорите на сериските и паралелните врски на овие отпорници.

Потребните вредности на отпор се наоѓаат од систем од две равенки.

б)

Мерења на зглобовитесе мерења земени истовремено на две или повеќе не идентични количинида се најде зависноста меѓу нив

Заеднички – произведен со цел да се воспостави врска помеѓу количините. Со овие мерења се одредуваат неколку индикатори одеднаш. Класичен пример за мерења на зглобовите е наоѓање на зависноста на отпорот на отпорот од температурата:

Каде R 20- отпорност на отпорник на t = 20 ° C; α, б - температурни коефициенти.

За одредување на вредностите R 20α, b прво измерете го отпорот Rt,отпорник на, на пример, три различни температури (t 1 , t 2 , t 3), а потоа составете систем од три равенки, од кои се наоѓаат параметрите R 20 ии б:

Заедничките и кумулативните мерења се блиску едно до друго во однос на методите за пронаоѓање на саканите вредности на измерените количини. саканите вредности се наоѓаат со решавање системи на равенки. Разликата е во тоа што со кумулативни мерења се мерат неколку истоимени величини истовремено, а со заеднички мерења се мерат неколку различни величини.

Според природата на промената на измерената вредност:

• Статични – поврзани со количини кои не се менуваат во текот на времето на мерење.
• Динамична – поврзана со количини кои се менуваат во текот на процесот на мерење (температура на околината).

Според бројот на мерења во серија:

• Еднаш;
• Повеќекратни. Бројот на мерења е најмалку 3 (по можност 4, барем);

Во однос на основните мерни единици:

• Апсолутна(користете директно мерење на една основна величина и физичка константа).
• Роднина– се засноваат на утврдување на односот на измерената количина што се користи како единица. Оваа измерена количина зависи од мерната единица што се користи

Повеќекратно n≠1

Принцип на мерењеова е збир на интеракција на SI со објект врз основа на физички феномени (види погоре).

Како и секоја друга наука, теорија на мерење(метрологија) е изградена врз основа на голем број фундаментални постулати кои ги опишуваат нејзините почетни аксиоми.

Првиот постулат на теоријата на мерењее постулат А:во рамките на прифатениот модел на предметот на проучување постои одредена физичка величина и нејзината вистинска вредност.

Ако претпоставиме дека делот е цилиндар (моделот е цилиндар), тогаш има дијаметар што може да се мери. Ако делот не може да се смета за цилиндричен, на пример, неговиот пресек е елипса, тогаш мерењето на неговиот дијаметар е бесмислено, бидејќи измерената вредност не носи корисни информации за делот. И, според тоа, во рамките на новиот модел, дијаметарот не постои. Измерената количина постои само во рамките на прифатениот модел, односно има смисла само додека моделот се препознае како соодветен на објектот. Бидејќи, за различни истражувачки цели, различни модели може да се споредат со даден објект, тогаш од постулатот Аистекува

последицаА 1 : за дадена физичка количина на измерениот објект, има многу измерени величини (и, соодветно, нивните вистински вредности).

Од првиот постулат на теоријата на мерење следувадека измереното својство на мерниот објект мора да одговара на некој параметар на неговиот модел. Овој модел мора да дозволи овој параметар да се смета за непроменет во времето потребно за мерење. Во спротивно, мерењата не можат да се преземат.

Овој факт е опишан постулат Б:вистинската вредност на измерената величина е константна.

Откако идентификувавте постојан параметар на моделот, можете да продолжите со мерење на соодветната вредност. За променлива физичка големина, потребно е да се изолира или одбере некој константен параметар и да се измери. Во општ случај, таков константен параметар се воведува со користење на некои функционални. Пример за такви константни параметри на временски променливи сигнали внесени преку функционалностите се исправените просечни или коренски средни квадратни вредности. Овој аспект се рефлектира во

последица Б1:За мерење на променлива физичка големина, потребно е да се одреди неговиот постојан параметар - измерената количина.

Кога се конструира математички модел на мерниот објект, неизбежно треба да се идеализираат одредени негови својства.

Моделот никогаш не може целосно да ги опише сите својства на измерениот објект. Тоа одразува, со одреден степен на приближување, некои од нив кои се од суштинско значење за решавање на дадена мерна задача. Моделот е изграден пред мерење врз основа на априори информации за објектот и земајќи ја предвид целта на мерењето.

Измерената величина се дефинира како параметар на усвоениот модел, а неговата вредност, која може да се добие како резултат на апсолутно точно мерење, се прифаќа како вистинска вредност на оваа измерена големина. Оваа неизбежна идеализација, усвоена при конструирање на модел на мерниот објект, одредува

неизбежното несовпаѓање помеѓу параметарот на моделот и вистинската сопственост на објектот, што се нарекува праг.

Утврдена е фундаменталната природа на концептот „несовпаѓање на прагот“. постулат C:постои несовпаѓање помеѓу измерената количина и својството на предметот што се проучува (праг несовпаѓање помеѓу измерената количина) .

Несовпаѓањето на прагот фундаментално ја ограничува остварливата точност на мерењето со прифатената дефиниција за физичката големина што се мери.

Промените и појаснувањата на целта на мерењето, вклучително и оние кои бараат зголемување на точноста на мерењата, доведуваат до потреба од промена или разјаснување на моделот на измерениот објект и редефинирање на концептот на измерената големина. Главната причина за редефинирање е тоа што несовпаѓањето на прагот со претходно прифатената дефиниција не дозволува зголемување на точноста на мерењето на потребното ниво. Новововедениот измерен параметар на моделот исто така може да се мери само со грешка, која во најдобар случај

случајот е еднаков на грешката поради несовпаѓање на прагот. Бидејќи е фундаментално невозможно да се изгради апсолутно соодветен модел на мерниот објект, тоа е невозможно

елиминирање на несовпаѓањето на прагот помеѓу измерената физичка големина и параметарот на моделот на измерениот објект што го опишува.

Ова води до важен последица C1:не може да се најде вистинската вредност на измерената величина.

Модел може да се изгради само ако има априори информации за мерниот објект. Во овој случај, колку повеќе информации, толку моделот ќе биде посоодветен и, соодветно, неговиот параметар што ја опишува измерената физичка количина ќе биде попрецизно и правилно избран. Затоа, зголемувањето на претходните информации го намалува несовпаѓањето на прагот.

Оваа ситуација се рефлектира во последицаСО2: остварливата точност на мерењето се одредува со априори информации за мерниот објект.

Од оваа последица произлегува дека во отсуство на априори информации, мерењето е фундаментално невозможно. Во исто време, максималната можна априори информација лежи во познатата проценка на измерената количина, чија точност е еднаква на потребната. Во овој случај, нема потреба од мерење.

Постулат Постулат е изјава која се прифаќа без докази и служи како основа за конструкција на која било научна теорија.Аксиома е изјава која во рамките на теоријата се прифаќа како вистинита без докази; аксиома е позиција прифатена без логичен доказ поради непосредна убедливост“ (TSB). Барања за постулати (аксиоми): - Множеството аксиоми мора да биде комплетно (исцрпно) и конзистентно. -Аксиомите мора да бидат независни, т.е. не мрдајте еден од друг. -Аксиомите мора да се утврдат како недвосмислено разбран резултат на емпириското искуство (набљудување, експеримент, истражување), бидејќи теоријата мора да биде адекватна, а нејзините резултати мора да бидат проверливи. Барањата за научна дисциплина како специфично поле на научно знаење се специфичен предмет на изучување. - целта за опишување, објаснување и предвидување на процесите и појавите на реалноста што го сочинуваат предмет на неговото проучување. - специфични прашања. - свој концептуален апарат. - специфични и позајмени од другите науки методи и средства за постигнување цели и конструирање докази. Научната дисциплина, исто така, мора да ги задоволува барањата за внатрешна конзистентност, адекватност (опис и објаснување на набљудуваните својства на предметот на студијата) и перспективи (предвидување на незабележливи својства на предметот на студијата). За постулати и аксиоми на метрологијата

ПРОБЛЕМИ НА ТЕОРЕТСКАТА МЕТРОЛОГИЈА -Главните проблеми на теоретската метрологија вклучуваат создавање и развој на: - физичките основи на ФВ единиците, вагите и системите на единици неопходни за спроведување на мерењата. - математичка обработка и презентација на резултатите од мерењето. учења за основни поими и појдовни точки - учења за основни поими и појдовни точки; -основи на метролошките истражувања, изградба на метролошки синџири (метролошки карактеристики, метролошка доверливост на мерните инструменти); - теорија на точност на мерење (точност на мерниот алат и резултат, остварлива точност на мерењето на PV); - теории на стандарди на ФВ единици и пренос на големини на ФВ единици; - теории за изградба на метролошки систем за поддршка. 4

Формулирање на основните постулати на метрологијата Првиот постулат на метрологијата P.1 Во рамките на прифатениот модел на истражување постои одредено измерено PV и неговата вистинска вредност Sl.: За дадена PV има многу мерливи величини. вистинската вредност на физичката големина што ја мериме. Има вистинска вредност за физичката големина што ја мериме. Од првиот постулат следува дека вистинската вредност на физичката величина е вредност што идеално го одразува, во квалитативна и квантитативна смисла, соодветното својство на предметот на мерење; A.1 Помеѓу состојбите на дадена карактеристика и помеѓу вредностите на соодветните величини постои врска на изоморфизам (т.е. овие состојби се „идентични“ или „еквивалентни“)

Формулирање на главните постулати на метрологијата Вториот е главниот постулат на метрологијата P.2 Вистинската вредност на физичката величина не може да се одреди, таа постои само во рамките на прифатените модели. P.2 Постои несовпаѓање помеѓу измерената количина и проучуваното својство на објектот Cl.1: Не може да се најде вистинската вредност на количината Cl.2: Достижливата точност на мерењата се одредува со априори информации за измерениот објект 2-ра аксиома на метрологијата 2-ра аксиома на метрологијата Двосмисленоста на пресликување на состојба во слика на реализирана состојба со помош на мерен инструмент, може да се утврди врз основа на математички модел кој ги опишува метролошките квалитети на овој инструмент

Заклучок од вториот постулат: несовршеност на мерните алатки и методи, недоволна темелност во извршувањето на мерењата и обработката на нивните резултати, влијанието на надворешните дестабилизирачки фактори, високата цена. Комплексноста и времетраењето на мерењата не ни дозволуваат да ја добиеме вистинската вредност на физичката големина при мерењето. Во повеќето случаи, доволно е да се знае вистинската вредност на измерената физичка големина - вредност пронајдена експериментално и толку блиска до вистинската вредност што за овие цели може да се користи наместо тоа. ТОА. Главниот прифатен постулат е вториот постулат: Измерената физичка величина и нејзината вистинска вредност постојат само во рамките на прифатениот теоретски модел на студијата (објект на мерење).

Формулирање на основните постулати на метрологијата P.3 Вистинската вредност на физичката величина е константна. А.3 Пресликувањето на состојбата на дадена карактеристика во сликата на состојбата е двосмислено (ова е пресликување на точка во посебно множество) Од овој постулат логично произлегува дека за пракса доволно е да се знае грешката на резултатот од мерењето - алгебарската разлика помеѓу вредноста добиена при мерењето и вистинската вредност на измерената вредност. Третиот постулат и аксиома на метрологијата

ОСНОВНА РАВЕНКА НА МЕРЕЊЕ и грешка при мерењето Мерната трансформација формално се опишува со основната мерна равенка: Q = Nq, X=q[X] каде што Q е измерената вредност; q – единица на измерената вредност; N е нумеричка вредност што ја дефинира врската помеѓу Q и q. секој мерен објект се карактеризира со одредено множество физички величини: (ФВ1,..., ФВn, или Q1,..., Qn) = x – Q, каде е грешката на мерењето, x е резултатот од мерењето (вредноста на физичката величина добиена при мерењето), Q – вистинска вредност на физичката величина. Δ ~ x – Пеколот Пеколот – вистинската вредност на физичката големина 9

Математичката формулација на главниот постулат на метрологијата е основната мерна равенка, каде што q е нумеричка вредност, [Q] е единица од измерената величина. постапка за споредба која ја зема предвид неможноста за директно споредување со мерка (на пример, за течности при мерење). постапка за споредба која ја зема предвид потребата за зголемување во микро- и нано-димензии. математички модел на мерење на сооднос скала (без да се земат предвид мултипликативните фактори). поедноставена постапка за споредба со непознати

Бројот е случаен број. Целата метрологија се заснова на овој постулат, кој е лесно проверлив и останува валиден во сите области и видови мерења. Бројот во него не може да биде претставен со еден број. Може да се опише само со зборови или математички симболи, претставени со низа експериментални податоци, табеларни, графички, аналитички изрази итн. Пример 1. При повеќекратни независни мерења на иста физичка количина со константна големина, броевите претставени во првата колона од табелата се појавуваа по случаен редослед на светлосниот приказ на дигитален мерен уред (Види го следниот слајд)

Пример 2, илустрирајќи ја валидноста и универзалноста на основниот постулат на метрологијата При независно мерење на иста физичка големина со константна големина со аналоген мерен уред, покажувачот на уредот за читање запре m пати во случајна низа на секоја од поделбите на скалата. (видете го следниот слајд) ??? Која е референцата во ова мерење?

Кога би било можно да се зголеми бројот на мерења, тогаш во границата (т.е. кога се стремиме кон бесконечен број мерења), многуаголникот би се претворил во кривата на дистрибуција на густина на веројатноста на примерокот прикажана на слика б. Кога се брои колку пати покажувачот на уредот за читање застанал лево од секоја ознака на скалата, нацртајќи го над оваа ознака по должината на оската на ординатите односот на бројот на такви отстапувања до нивниот вкупен број и поврзувајќи ги добиените точки со прави сегменти - скршена линија наречена кумулативна крива.

Математички модели на главниот постулат на метрологијата на интервални и редни скали Модел на мерења на интервална скала Модел на мерења на редовна скала Модел на мерења на редовна скала ја опишува постапката за споредување на две големини со иста измерена вредност. Резултатот е одлука за тоа која големина е поголема или дали се еднакви. 1=01=2

Прв уред Втор уред U, BU 2, B 2 U, BU 2, B РЕЗУЛТАТИ ОД МЕРЕЊА НА НАПОН СО РАЗЛИЧНИ ВОЛТМЕРИ

Предметите и појавите на околниот свет се објекти на знаење. Когнитивната активност има свои закони и карактеристики. Природните науки се занимаваат со практични когнитивни активности.

Таа прави разлика помеѓу категории на квалитет и квантитет. Методите на квантитативна анализа се теорија и експеримент. За возврат, експерименталните студии може да се спроведат со или без употреба на технички средства (инструменти).

Квантитативните информации добиени на еден или друг начин за својствата и феномените на околниот свет се обработуваат, транспортираат и складираат во уреди и системи Компјутерски науки , кои покрај техничките средства вклучуваат текстуални документи или, на пример, човечки мозок. Употребата на квантитативни информации во националната економија (вклучувајќи ја и научната област) служи како крајна цел на когнитивната активност.

Науката за експериментално добивање квантитативни информации се нарекува метрологија. Емпириски, т.е. експериментално, квантитативните информации се добиваат преку мерења. Така, метрологија – наука за добивање информации за мерење. Како таква, метрологијата е најважната компонента на теоријата на знаење. Менделеев ги поседува зборовите: „...науката започнува... од моментот кога ќе почнат да мерат; егзактната наука е незамислива без мерка“, кои ја дефинираат основната позиција на метрологијата во природните науки. За мерење на физичките величини, општата равенка е.

каде K е измерената вредност, x е нумеричката вредност на измерената вредност со избраната мерна единица; g – мерна единица.

Пред да започнеме да ја проучуваме темата, да ги разгледаме аксиомите на метрологијата.

Првата аксиома метрологијата вели дека без априори, т.е. пред експериментални информации, мерењето не е можно. Оваа аксиома се однесува на ситуацијата пред мерењето и вели дека ако не знаеме ништо за имотот што нè интересира, тогаш нема да научиме ништо. Од друга страна, ако се се знае за тоа, тогаш мерењето не е потребно. Така, мерењето е предизвикано од недостаток на квантитативни информации за одредено својство на објект или феномен и е насочено кон негово намалување.

Втора аксиома метрологијата е дека мерењето не е ништо повеќе од споредба. Се однесува на процедурата за мерење и вели дека не постои друг експериментален начин да се добијат информации за какви било димензии освен со споредување меѓу себе. Популарната мудрост, која вели дека „сè е познато по споредба“, ја повторува интерпретацијата на мерењето дадена од Л. Ојлер пред повеќе од 200 години: „Невозможно е да се одреди или измери една количина, освен ако се прифати како позната друга количина на ист вид и укажува на односот во кој стои со неа“.

Трета аксиома метрологијата вели дека резултатот од мерење без заокружување е случаен. Тоа се однесува на ситуацијата по мерењето и го одразува фактот дека резултатот од реалната мерна постапка е секогаш под влијание на многу различни, вклучително и случајни, фактори, чиешто точно сметководство е во принцип невозможно, а крајниот резултат е непредвидлив. Како резултат на тоа, како што покажува практиката, со повторени мерења со иста константна големина или со истовремено мерење од различни лица, различни методи и средства, се добиваат нееднакви резултати, освен ако не се заокружени (грубни). Ова се индивидуални вредности на резултат од мерење што е по случаен карактер.

Класификација на мерењата.Според начинот на добивање резултати, мерењата се разликуваат: директни, индиректни, кумулативни или заеднички.

Директно мерење - саканата вредност се наоѓа директно од експериментални податоци. На пример, мерење на струја со амперметар.

Индиректно мерење - саканата вредност на количеството се наоѓа врз основа на позната врска помеѓу оваа количина и количините подложени на директни мерења. На пример, отпорот на отпорникот R се наоѓа со помош на равенката. R = U/I, во кој се заменуваат измерените вредности на падот на напонот U преку отпорникот и струјата I низ него.

Заеднички мерења – симултани мерења на неколку различни величини за да се најде односот меѓу нив. На пример, определи ја зависноста на отпорот на отпорникот од температурата: R x = R 0 (1+Аt+Вt 2); со мерење на отпорот на отпорникот на три различни температури, тие создаваат систем од три равенки, од кои во оваа зависност се наоѓаат параметрите R 0 , A, B.

Агрегат мерења - истовремено мерење на неколку истоимени количини, во кои се наоѓаат посакуваните вредности на количините со решавање на систем на равенки составен од резултатите од директните мерења на различни комбинации на овие количини.

Мерните методи се збир на техники за користење на принципи и мерни инструменти. Сите методи на мерење, како и нивните типови, врз основа на втората аксиома на метрологијата, се сорти на еден методолошки пристап - методот на споредба со мерка и директно мерење.

Се разликуваат следниве видови методи:

• директна проценка преку уред за известување;
• опозиции - измерената вредност, репродуцирана со мерката, истовремено влијае на уредот за споредба;
• диференцијал (уредот за споредба е под влијание на разликата помеѓу вредноста на променливата и вредноста што се репродуцира со мерката);
• нула, во која добиениот ефект на количината на уредот за споредба е нула;
• замена (измерената вредност се заменува со вредност репродуцирана со мерката).

Постојат и други методи.