Основные и дополнительные единицы системы си

Дополнительные единицы системы си

Метрравен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 с.

Килограмм– единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.

Секундаравна 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Ампер– сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум нормальным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает между проводниками силу взаимодействия, равную 2*10^-7Н на каждый метр длины.

Кельвин– единица термодинамической температуры – 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.

Канделаравна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Моль– количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в углероде-12 массой 0,012 кг.

Радиан– единица плоского угла, равная углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу. В градусном исчислении 1 рад = 57^О17^‘44,8“.

Стерадиан– единица, равная телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы. Телесному углу в 1 ср соответствует плоский угол, равный 65^О32^’.

На основе основных и дополнительных единиц установлено большое количество производных единиц, образованных в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными.

Закономерности формирования результата измерения

Основными характеристиками качества результата измерения являются точность и достоверность, т.е. степень доверия, которого он заслуживает.

Точность измерений отражает близость их результатов истинному значению измеряемой величины.

Погрешности (неточности) являются следствием многих причин, например, несовершенства методов и средств измерений, недостаточного качества проведения и обработки результатов измерений операторами, воздействия постоянных и переменных внешних факторов.

Для уменьшения погрешностей необходимо устранять или уменьшать влияние каждой из причин их появления. Современные дорогостоящие СИ позволяют производить измерения с достаточно высокой точностью результатов, т.е. сводить погрешности до минимума. Уровень точности, к которой следует стремиться, определяется критерием целесообразности. Погрешности средств измерений являются их важнейшими метрологическими характеристиками, отражающими несовершенство конструкции, материалов, технологии изготовления, качества настройки и других причин.

Под абсолютной погрешностьюизмерительного прибора Dx понимается разность между его показанием x_п и истинным значением измеряемой величины x, т.е. Dx = x_п – x.

В связи с тем, что истинное значение измеряемой величины всегда остается неизвестным, на практике вместо него пользуются действительным значением величины x_д, воспроизводимым, например, мерой; тогда Dx = x_п – x_д.

В большей степени точность СИ характеризует относительная погрешностьd (дельта), которая на практике может быть выражена как процентное отношение абсолютной погрешности Dx к номинальному значению меры (или показанию прибора) x_н, т.е.d = 100%×Dx/x_н.

Если диапазон измерения прибора охватывает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность.

В этом случае пользуются понятием приведенной погрешностиg, равной процентному отношению абсолютной погрешности измерительного прибора Dx к нормирующему значению, равному верхнему пределу измерений, диапазону измерений или длине шкалы x_N: g = 100%. Dx/x_N.

Например, приведенная погрешность g вольтметра с верхним пределом измерений (нормирующим значением) 150,0 В при его показании 100,6 В и действительным значением измеряемого напряжения 100,0 В равна

g=100,6 - 100,0×100% = 0,4% .

         150,0

Погрешность СИ, используемого в нормальных условиях, называется основной. Для рабочих условий, которые отличаются от нормальных более широкими диапазонами влияющих величин, при необходимости нормируется дополнительная погрешность измерительных средств.

Рассмотренные выше основные погрешности являются суммарными и состоят из двух составляющих – систематической и случайной.Систематическая погрешность– это составляющая погрешности средства измерения, которая остается постоянной или изменяется по определенному закону при повторных измерениях физической величины.

Близость к нулю данной погрешности характеризует качество измерительного средства, называемое его правильностью.

Случайная погрешность– составляющая погрешности СИ, которая изменяется случайным образом от воздействия неучтенных внешних факторов.

Близость к нулю случайных погрешностей характеризует такой показатель, как сходимость показаний средств измерения.

В тех случаях, когда СИ используется для измерения постоянной или переменной во времени физической величины, для его характеристики используют понятия статическойи динамической погрешностей. Последняя возникает вследствие инерционных свойств измерительных средств.

Точность средства измерения характеризует качество, отражающее близость к нулю всех его погрешностей.

Классом точности СИназывается его обобщенная характеристика, указывающая предельные допускаемые значения основной и дополнительной погрешностей.