Каким образом образуются кратные и дольные единицы метрология кратко

Обновлено: 02.07.2024

Размеры метрических единиц, в том числе и единиц СИ, для многих практических случаев неудобны: или слишком велики, или очень малы. Поэтому пользуются кратными и дольными единицами, т.е. единицами, в целое число раз большими или меньшими единицы данной системы. Широко применяются десятичные кратные и дольные единицы, которые получаются умножением исходных единиц на число 10, возведенное в степень. Для образования наименований десятичных кратных и дольных единиц используют соответствующие приставки. В табл. 2.1 приведен список применяемых в настоящее время десятичных множителей и соответствующих им приставок. Обозначение приставки пишется слитно с обозначением единицы, к которой она присоединяется. Причем приставки можно присоединять только к простым наименованиям единиц, не содержащим приставок. Присоединение двух и более приставок подряд не допускается. Например, нельзя применять наименование "микромикрофарад", а необходимо использовать наименование "пикофарад".

При образовании наименования десятичной кратной или дольной единицы от единицы массы - килограмма новую приставку присоединяют к наименованию "грамм" (мегаграмм 1 Мг = 103 кг = 10 6 кг, миллиграмм 1мг = кг= =г).

В кратных и дольных единицах площади и объема, а также других величин, образуемых возведением в степень, показатель степени относится ко всей единице, взятой вместе с приставкой, например: 1 = =; = . Неправильно относить приставку к исходной единице, возведенной в степень.

Десятичные кратные и дольные единицы, наименования которых образованы при помощи приставок, не входят в когерентную систему единиц. Примене-ние их по отношению к системе следует рассматривать как рациональный способ изображения малых и больших числовых значений. При подстановке в формулу приставки заменяются соответствующими им множителями. Например, значение 1 пФ (1 пикофарад) при подстановке в формулу записывается Ф.

Приставки дека, гекто, деци и санти применяются сравнительно редко, так как в большинстве случаев они не создают заметных преимуществ. Так, от применения единицы гектоватт при учете мощности электрических устройств отказались, поскольку удобнее вести учет в киловаттах, но в некоторых случаях эти приставки очень прочно укоренились, например, сантиметр, гектар. Единица ар (100 м2) практически не применяется, а гектар нашел повсеместно очень широкое применение. Он удачно заменил русскую десятину: 1 га = =0,9158 десятины.

При выборе приставок к наименованию той или иной единицы следует соблюдать известную умеренность. Например, не нашли применения наименования декаметр и гектометр и только километр используется широко. Но дальше применение приставок к наименованию единиц, кратных метру, не вошло в практику: не применяются ни мегаметр, ни гигаметр, ни тераметр.

Выбор десятичной кратной или дольной единицы СИ диктуется прежде всего удобством ее применения. Из многообразия кратных и дольных, которые могут быть образованы при помощи приставок, выбирают единицу, приводящую к числовым значениям величины, приемлемым на практике. В большинстве случаев кратные и дольные единицы выбираются таким образом, чтобы числовые значения величины находились в диапазоне от 0,1 до 1000.

Некоторые дольные и кратные единицы получили в свое время особые наименования, которые сохранились до сих пор. Например, в качестве единиц, кратных секунде, применяют не десятичные кратные, а исторически сложившиеся единицы: 1 мин =60 с; 1 ч = 60 мин = 3600 с; 1 сут = 24 ч = 86400 с; 1 неделя = 7 сут = 604800 с. Для образования дольных единиц секунды применяют десятичные коэффициенты с соответствующими приставками к наименованию: миллисекунда (мс), микросекунда (мкс), наносекунда (не).

Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами.

В таблице 1.2 приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.

Следует учитывать, что при образовании кратных и дольных единиц площади и объема с помощью приставок может возникнуть двойственность прочтения в зависимости от того, куда добавляется приставка. Так, сокращенное обозначение 1 км 2 можно трактовать и как 1 квадратный километр, и как 1000 квадратных метров, что не одно и то же (1 квадратный километр = 1 000 000 квадратных метров). В соответствии с международными правилами, кратные и дольные единицы площади и объема следует образовывать, присоединяя приставки к исходным единицам. Таким образом, степени относятся к тем единицам, которые получены в результате присоединения приставок. Поэтому 1км 2 = 1(км) 2 .

Понятие измерения

Основное понятие метрологии – измерение. Под измерением понимают познавательный информационный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной физической величины с известной физической величиной, принятой за единицу измерения. Найденное значение называют результатом измерения.

Для выполнения измерений необходимо воспроизвести единицу физической величины, сравнить с ней искомое значение и зафиксировать результат сравнения. При измерении электрорадиосигналов операции сравнения часто предшествует преобразование сигнала к виду, удобному для сравнения. Таким образом, четырьмя основными слагаемыми измерения являются:

воспроизведение единицы физической величины,
преобразование исследуемого сигнала,
сравнение значения измеряемой физической величины с единицей, воспроизводимой мерой,
фиксация результата сравнения.

Различают прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения. На практике экспериментатор наиболее часто встречается с первыми двумя видами.

Прямым называют измерение, при котором искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Например, измерение напряжения вольтметром, фазового сдвига фазометром и т. п. Косвенное измерение характеризуется тем, что искомое значение физической величины находят по известной математической зависимости между этой величиной и физическими величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Иначе говоря, искомое значение данной физической величины определяется косвенным путем – вычисляется по результатам прямых измерений других физических величин.

Если физическая величина z , значение которой нужно измерить, представляет собой функцию

$z=f(x_<1> ,x_,\ldots,x_)$

где ,x_,\ldots,x_$" />
– физические величины, подвергаемые прямым изменениям, и ,B_,\ldots,B_$" />
– результаты прямых измерений физических величин ,x_,\ldots,x_$" />
, то результат А косвенного измерения находят из выражения

$A=f(B_<1> ,B_,\ldots,B_)$

Например, коэффициент усиления усилителя вычисляют по измеренным значениям входного и выходного напряжений:

$K=\dfrac<U_<вых> >>$

Под совокупными понимают производимые одновременно измерения нескольких одноименных физических величин, причем искомые значения величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Совместными называют выполняемые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных физических величин для установления зависимости между ними.

Технические средства, применяемые в измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики, называют средствами измерений. В число средств измерений входят меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы и преобразователи, стандартные образцы состава и свойств различных веществ и материалов.

По временным характеристикам измерения подразделяются на:

статические, при которых измеряемая величина остается неизменной во времени;
динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется.

По способу выражения результатов измерения подразделяются на:

абсолютные, которые основаны на прямых или косвенных измерениях нескольких величин и на использовании констант и в результате которых получается абсолютное значение величины в соответствующих единицах,
относительные, которые не позволяют непосредственно выразить результат в узаконенных единицах, но позволяют найти отношение результата измерения к какой-либо одноименной величине с неизвестным в ряде случаев значением. Например, это может быть относительная влажность, относительное давление, удлинение и т. д.

Основными характеристиками измерений являются: принцип измерения, метод измерения, погрешность , точность , достоверность и правильность измерений.

Принцип измерений – физическое явление или их совокупность, положенные в основу измерений. Например, масса может быть измерена, опираясь на гравитацию, а может быть измерена на основе инерционных свойств. Температура может быть измерена по тепловому излучению тела или по ее воздействию на объем какой-либо жидкости в термометре и т. д.

Метод измерений – совокупность принципов и средств измерений. В рассматриваемом выше примере с измерением температуры измерения по тепловому излучению относят к неконтактному методу термометрии, измерения термометром есть контактный метод термометрии.

Погрешность измерений – разность между полученным при измерении значением величины и ее истинным значением. Погрешность измерений связана с несовершенством методов и средств измерений, с недостаточным опытом наблюдателя, с посторонними влияниями на результат измерения. Подробно причины погрешностей и способы их устранения или минимизации рассмотрены в главе 2 "" , поскольку оценка и учет погрешностей измерений являются одним из самых важных разделов метрологии.

Точность измерений – характеристика измерения, отражающая близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность выражается величиной, обратной модулю относительной погрешности, т. е.

$\varepsilon=\left|\dfrac<Q> \right|$

$\Delta$

где Q – истинное значение измеряемой величины, – погрешность измерения, равная

$\Delta=X-Q$

где Х – результат измерения. Например, если относительная погрешность измерения равна 10 -2 %, то точность будет равна 10 4 .

Достоверность измерений – характеристика качества измерений, разделяющая все результаты на достоверные и недостоверные в зависимости от того, известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих величин. Результаты измерений, достоверность которых неизвестна, могут служить источником дезинформации.

Правильность измерений – качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей, т. е. погрешностей, которые остаются постоянными или закономерно изменяются в процессе измерения. Правильность измерений зависит от того, насколько верно (правильно) были выбраны методы и средства измерений.

1. Метрология и ее значение в научно-техническом прогрессе.

2. Физические величины и единицы их измерений. Физические величины. Понятие о системе физических величин.

3.Принципы построения Международной системы единиц.

4. Преимущества Международной системы единиц

1. Метрология и ее значение в научно-техническом прогрессе

Измерения являются одним из важнейших путей познания природы, дают количественную характеристику окружающего нас мира, помогают раскрыть действующие в природе закономерности. Они дают возможность обеспечить взаимозаменяемость узлов и деталей, совершенствовать технологию, безопасность труда и других видов человеческой деятельности, улучшать качество продукции.

Круг величин, подлежащих измерению, определяется разнообразием явлений, с которыми приходится сталкиваться человеку. Сравнение опытным путем измеряемой величины с другой, подобной ей и принятой за единицу, составляет общую основу любых измерений.

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Чудеса современной технологии включают в себя изобретение пивной банки, которая, будучи выброшенной, пролежит в земле вечно, и дорогого автомобиля, который при надлежащей эксплуатации заржавеет через два-три года. Законы Мерфи (еще. )

Кратные дольные единицы

Кратные и дольные единицы от системных единиц не входят в когерентную систему. [1]

Кратные и дольные единицы образуются путем умножения или деления на степень числа 10, Их наименования получаются прибавлением указанных в нижеследующей таблице приставок к наименованиям основных и производных единиц. [2]

Кратные и дольные единицы но ГОСТ 7063 - 55 образуются путем умножения или деления единиц СИ ( или других систем) на число 10 в соответствующей степени. [3]

Кратные и дольные единицы образуются при умножении или делении на степень числа 10 основной или производной единицы. [5]

Кратные и дольные единицы получаются умножением или делением основных единиц на 10 в той или иной степени. Наименования дольных и кратных единиц образуются при помощи приставок: ammo ( 10 - 8), фемто ( 10 - 15), пико ( 1 ( Г12), нано ( Ю-9), микро ( КГ6), милли ( 1 ( Г3), санти ( КГ2), деци ( КГ1), дека ( 101), гекто ( 102), кило ( 103), мет ( 106), гига ( 109), тера ( К) 12), пета ( 1015), экса ( 1018); м-ое пространство - мат. [6]

Кратные и дольные единицы в систему СИ не входят, за исключением килограмма, являющегося основной единицей СИ. [8]

Кратные и дольные единицы от единиц физических величин и их наименования образуются при помощи множителей и приставок, приведенных в табл. ЗЛб. [9]

Кратные и дольные единицы образовывали первоначально посредством очень небольших множителей и делителей. [10]

Кратные и дольные единицы образуются путем умножения единицы измерения на коэффициент 10, где k - целое число. [11]

Кратные и дольные единицы образуются ( в соответствии с ГОСТ 7663 - 55 Образование кратных и дольных единиц измерений. [12]

Кратные и дольные единицы образуются ( в соответствии с ГОСТ 7663 - 55 Образование кратных и дольных единиц измерений. [13]

Кратные и дольные единицы получаются умножением основных и производных единиц на 10К, где / С - целое положительное или отрицательное число. [14]

Кратные и дольные единицы по ГОСТ 7663 - 55 образуются путем умножения или деления единиц СИ ( или других систем) на число 10 в соответствующей степени. [15]

Читайте также: