Смотреть больше слов в «Научно-техническом энциклопедическом словаре»
(в инженерной психологии) — способы получения количественных характеристик человека-оператора, группы операторов, параметров окружающей среды в различных условиях и режимах деятельности. При определении параметров деятельности человекаоператора в процессе функционирования СЧМ проводятся следующие измерения с применением такой измерительной аппаратуры: 1) временные характеристики измеряются с помощью механических и электронных секундомеров, рефлексометров, хронорефлексометров, комплексных времяизмерительных устройств; 2) точностные характеристики, ошибки измеряются косвенно на основе измерений длительностей действий и сопоставления их с нормативами; это осуществляется путем регистрации пространственных характеристик методами фотои киносъемки, видеозаписи, циклои хроноциклографии, путем применения специальных автоматических устройств, фиксирующих ошибки в конкретной системе и ситуациях; 3) алгоритмы и структура действий в процессе приема, переработки и выдачи информации определяются путем регистрации траекторий движения глаз, методами кинои видеосъемки, ЭОГ, фотои пьезоэлектрической записи и т. п.; исследования движения рук, ног и других частей тела — теми же методами; фиксации переговоров и других способов обмена информацией — с помощью магнитозаписи; 4) надежность деятельности операторов и функционирования СЧМ непосредственно не измеряется, а определяется расчетным путем при сопоставлении названных выше (п. п. 1,2, 3) характеристик с требованиями функционирования СЧМ; 5) антропометрические и психофизиологические характеристики оператора определяются путем пространственных И. в рабочей зоне с помощью линейных и угловых измерительных приборов, объективной регистрации движений и поз оператора в процессе деятельности методами фото-, кино-, видеосъемки, циклои синхроциклографии, а также с помощью динамометрии; 6) параметры внешней среды (освещенность, звуковые воздействия и вибрации, метеорологические факторы, загазованность, запыленность и т. п.) измеряются специальным оборудованием для санитарно-гигиенических исследований; 7) групповое взаимодействие операторов при совместной работе исследуется описанными выше методами объективной регистрации внешних действий; при этом применяется магнитная запись общения и при необходимости графическая регистрация индивидуальных действий и взаимодействия с помощью самописцев, магниографов, гомеостатов, кибернометров; 8) показатели психофизиологического состояния операторов измеряются непрерывно или дискретно с помощью комплекта физиологических датчиков с соответствующей аппаратурой (показатели состояния сердечно-сосудистой системы, дыхания, КГР, ц. н. с. и т. д.). Все перечисленные группы характеристик деятельности оператора являются динамическими и могут быть измерены в ходе реальной деятельности по управлению СЧМ. Если это неосуществимо на функционирующем объекте, то И. комплекса, а чаще всего отдельных характеристик выполняются на моделях с той или иной степенью приближения. Это широко используется, напр., в процессе инженерно-психологического проектирования. И. в процессе подготовки операторов к деятельности. включают три основных направления: 1) профессиональная диагностика — И. индивидуальных психологических и психофизиологических характеристик для выяснения степени их соответствия требованиям деятельности; характеристики анализаторов измеряются с помощью разработанной для медицинских целей специальной аппаратуры (адаптометр, аномалоскоп, аудиометр, ольфактометр и др.); характеристики процессов переработки информации (восприятия, памяти, мышления) измеряются с помощью специальных устройств, обеспечивающих дозированное по времени, объему, темпу предъявление информации с одновременной регистрацией хода и результатов ее обработки (тахистокоп, рефлексометр, специальные стенды и модели); моторные (двигательные), силовые и антропометрические характеристики измеряются специальным .оборудованием (эргометр, динамометр, измерительные линейки, циркули и т. п.); типологические характеристики ц. н. с. измеряются с помощью специальных аппаратурных или бланковых тестов либо с помощью электроэнцефалографа путем регистрации и анализа ЭЭГ при выполнении специальных заданий; индивидуально-личностные характеристики измеряются с помощью бланковых методов и тестов; 2) обучение, тренировка операторов, контроль результатов их деятельности осуществляются с помощью специальных стендов, тренажеров и другого оборудования, позволяющего имитировать основное, психологическое содержание деятельности; И. достигнутого уровня профессионально важных (значимых) качеств возможно с помощью диагностической аппаратуры и методик, перечисленных в п. 1; 3) формирование групп операторов может производиться экспериментальным путем, И. достигнутого уровня взаимодействия, показателей совместимости и сработанности, определение структуры группы и роли его участников может проводиться с помощью гомеостатов и кибернометров. Для записи и обработки результатов инженерно-психологических исследований применяется регистрирующая и вычислительная аппаратура: самописцы, магнитофоны, видеомагнитофоны, магнитографы, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, ЭВМ (цифровые и аналоговые), анализаторы спектров, интеграторы, графопостроители и др. И. рассмотренных выше характеристик и показателей деятельности оператора имеет ряд особенностей, связанных прежде всего с вариабельностью человеческого поведения: 1) в процессе работы человек обучается, что приводит к улучшению характеристик его работы; это затрудняет воспроизводство испытаний, ибо при повторных испытаниях человек является более подготовленным, чем в предыдущих; 2) на протяжении рабочего дня наблюдается изменение показателей работы человека (см. Биоритмы человека), кроме того, работоспособность человека носит фазный характер (см. Фазы работоспособности), поэтому при проведении И. необходимо учитывать явление врабатывания; 3) все характеристики работы оператора в силу подверженности влияния большого числа объективных и субъективных факторов являются случайными величинами, поэтому при определении и регистрации необходимо использовать статистические методы. По способу проведения инженерно-психологические исследования могут быть прямыми (искомая характеристика измеряется непосредственно, напр, время реакции, число ошибок, физиологические показатели и т. д.) и косвенными, когда измеряется непосредственно не сама искомая характеристика, а некоторая вспомогательная величина, по изменению которой и судят об искомой характеристике.... смотреть
приставка - ИЗ; корень - МЕР; суффикс - ЕН; окончание - ИЯ; Основа слова: ИЗМЕРЕНВычисленный способ образования слова: Приставочно-суффиксальный или пр... смотреть
с. мн. ч. 1) misurazioni f pl 2) (размеры) dimensioni f pl (см. тж измерение)
вымярэнні, -нняў- измерения автоматизированные- измерения ёмкостные- измерения массовые- измерения многоканальные- измерения синхронные- измерения спек... смотреть
instrumentation, metrology
• měření• měření (2.p.)
Abmessungen
вымеры
instrumentation, metering
вымярэнні, -нняў
instrumentation
өлшеулер
measurement in situ
вымярэнні аўтаматызаваныя
вымярэнні аўтаматызаваныя
акустикалық өлшеу
Измерения антропологические — см. Антропология, Преступник и Человек.
см. Антропология, Преступник и Человек.
Рис. 1.измере́ния аэродинами́ческие процесс нахождения опытным путём значений физических величин в аэродинамическом эксперименте с помощью соответств... смотреть
Измерения аэродинамические процесс нахождения опытным путём значений физических величин в аэродинамическом эксперименте с помощью соответствующих те... смотреть
Kurzzeitmessung
industrial metrology
Категория. Методологическая установка. Специфика. Диагностические процедуры, направленные на определение количественной выраженности тех или иных психологических феноменов. В данных процедурах используются шкалы, представляющие собой некоторое множество символов, прежде всего математических, которые ставятся в определенное соответствие с психологическими элементами. Виды. В классификации шкал, предложенной в l946 г. американским психологом и психофизиком С.Стивенсом, выделяются шкалы: - номинальная; элементы группируются в отдельные классы, которые получают номера или названия, не имеющие количественного выражения (например, номера автомашин); - порядковая, элементы группируются в отдельные классы в соответствии с выраженностью признака, но при этом не используется единица измерения (например, призовые места на спортивном соревновании); - интервальная; элементы группируются в отдельные классы в соответствии с выраженностью признака, при этом используется единица измерения, но точка отсчета выбирается достаточно произвольно (шкала Цельсия); - отношений; здесь элементы группируются в отдельные классы в соответствии с выраженностью признака, при этом используется единица измерения (например, измерение расстояний в километрах). ... смотреть
ИЗМЕРЕНИЯ В ПСИХОЛОГИИ (англ. measurements in psychology) — процедуры получения числовых характеристик для величин свойств изучаемых в психологии явлений и объектов, напр., моторных и речевых реакций, ощущений, способностей, мотивов, установок и поступков личности, ее статуса в группе. В послесловии к книге амер. психолога Джеймса Кеттела (Cattell J. Mental Test and Measurements, 1890) основатель биометрии Ф. Гальтон (1822-1911) уверенно предрек: «Психология не может стать прочной и точной, как физические науки, если не будет основываться на эксперименте и измерении». Сам Гальтон со страстной одержимостью внедрял измерения и в др. науки, буквально следуя афоризму Г. Галилея: «Измеряй все, поддающееся измерению, и сделай таким все, не поддающееся измерению».<br><br>Разнообразные виды измерения в теоретическом плане формализуются с помощью понятий числового представления и шкалы. Числовое представление — это функция, гомоморфно отображающая эмпирическую систему с отношениями в числовую систему с отношениями. Шкала — это множество чисел, отношения между которыми отражают отношения между объектами эмпирической системы. В частности, шкалой можно назвать результаты измерения, полученные определенной системой вопросов, заданных испытуемому, а также сам инструмент измерения (т. е. систему вопросов, опросник, тест). Шкалы разделяют по типу в соответствии с тем, какие отношения они отражают, и, что эквивалентно, теми допустимыми (математическими) преобразованиями, которые оставляют инвариантными соответствующие отношения. Широко известна простая типология шкал, предложенная амер. психологом-психофизиком Стэнли Стивенсом (1946): шкала отношений, интервальная, порядковая и номинальная шкалы.<br><br>Номинальная шкала (или шкала наименований) отображает лишь отношение эквивалентности, посредством которого объекты группируются в отдельные непересекающиеся классы, причем номер класса фактически не имеет количественного содержания и м. б. заменен названием, шифром и т. д. Примером шкалы такого рода может служить нумерация игроков спортивных команд.<br><br>Порядковая (или ранговая) шкала отображает, кроме отношения эквивалентности, еще и отношение порядка; допустимым для нее будет любое монотонное преобразование. Примеры: балльные оценки успеваемости в школе, шкала твердости минералов (шкала Мосса).<br><br>Интервальная шкала, помимо отношений, указанных для шкал наименований и порядка, отображает отношение расстояний (разностей) между парами объектов. Для нее допустимым является положительное линейное преобразование (изометрическое преобразование). Шкалы Цельсия и Фаренгейта, с помощью которых измеряется физическая температура, представляют примеры интервальных шкал. В психологии к таким шкалам относят шкалы измерения различных субъективных феноменов, полученные методом парных сравнений. См. также Аддитивная шкала.<br><br>Шкала отношений (пропорциональная шкала) допускает лишь умножение шкальных значений на константу (преобразование подобия). В физике этому типу шкалы удовлетворяют многие процедуры измерения, напр., массы в кг, длины в м, температуры в град. Кельвина. Иногда в качестве синонима «шкалы отношений» используется термин «абсолютная шкала», поскольку нулевая точка здесь не является произвольной и называется «абсолютным нулем». Однако термин «абсолютная шкала» имеет и более узкое значение, когда он применяется для обозначения шкалы, допускающей лишь тождественные преобразования и отображающей количество «неделимых» и «однородных» (дискретных) объектов, напр., количество жителей города N, число зубов, объем кратковременной памяти и т. д.<br><br>С вопросом о типе шкалы непосредственно связана проблема адекватности (корректности) методов математической обработки результатов измерения. В общем случае, адекватными являются те статистики, которые инвариантны относительно допустимых преобразований используемой шкалы измерения.<br><br>Экспериментальная психология родилась не просто благодаря лабораторному эксперименту, а эксперименту, включающему измерения различных величин (интенсивности ощущений, времени реакций, объема памяти, умственного возраста и т. д.). На первых порах психологи стремились к созданию процедур и шкал измерения, сопоставимых по типу с общепринятыми в естественных науках пропорциональными измерениями: именно такой подход исповедовал основатель классической психофизики Г. Т. Фехнер). Однако реальное расширение методов психологического измерения происходило в большей степени отнюдь не за счет методов высшей пробы, и это давало повод для беспокойства. Некоторое облегчение принесла нетрадиционная трактовка измерения «как приписывания чисел объектам или событиям согласно правилам» (С. Стивенс). В действительности оказалось, что в психологии несравнимо легче найти методы приписывания чисел, чем определить реальные правила этой деятельности. Измерительные процедуры для психических явлений не лучше известны, чем то, что ими измеряется. Как откровенно заметил У. Торгерсон (1958), большинство измерений в бихевиоральных науках основаны на соглашениях и интуициях экспериментаторов. Из признания этого факта не следует необходимость отказа от существующих методов измерения и методов обработки исходных данных, поскольку их ценность определяется не столько предполагаемой точностью и уровнем измерения (типом шкалы), сколько способностью предсказывать наблюдаемые факты, в т. ч. и сугубо практические. Тем не менее это признание необходимо для того, чтобы не допускать наивных ошибок.<br><br>Дефиниция Стивенса дала мощный толчок для развития в психологии, наряду с процедурами объективного измерения (г. о. внешних реакций) с помощью физических приборов (см. Полиэффекторный метод), процедур субъективного измерения, когда изучаемый человек сам же и выполняет функцию измерительного прибора. Конечно, исследователь с помощью инструкции и специальных средств должен организовать деятельность «субъективного прибора». Такой подход реализуется, напр.: в методах категориальной оценки, где испытуемому предъявляются одиночные стимулы и ряд оценочных категорий (напр., сильный—средний—слабый; абсолютно верно—сомнительно—абсолютно неверно и т. п.) и требуется подыскать каждому стимулу соответствующую категорию; в методах числовой (или балльной) оценки, где стимулы предъявляются обычно одиночно, каждому из них испытуемый приписывает то или иное число (ранг, балл) в соответствии со степенью выраженности заданного свойства у стимула (числовая шкала м. б. в разной степени ограниченной); в методах ранжирования, где предъявляется весь набор стимулов и испытуемый производит их упорядочение по степени выраженности некоторого свойства, причем ему поясняют, что сначала выбирается стимул с максимально (минимально) выраженным заданным свойством, затем из оставшихся стимулов следует тоже выбрать стимул с максимально (минимально) выраженным заданным свойством и т. д.; в методах с парными сравнениями, где испытуемому последовательно предъявляются пары стимулов (это м. б. слова, суждения, картинки, физические объекты) и требуется в каждой паре выбрать тот стимул, в котором более выражен указанный экспериментатором признак.<br><br>В перечисленных методах, как правило, производится одномерное измерение: полученные результаты упорядочиваются на одной-единственной шкале. Однако в связи с развитием математического метода факторного анализа широкое распространение в психологии получили субъективные методы многомерного измерения; к ним относятся, напр., метод семантического дифференциала (и его варианты), а также методы многомерного шкалирования, в которых испытуемые дают числовые оценки субъективным расстояниям между стимулами. Существующие компьютерные программы позволяют без особого труда представить любые данные, полученные такими методами, в виде n-мерного пространства, природа и смысл которого нередко остаются загадочными даже для исследователя. См. Аттитюда измерение, Байес, Валидность теста, Методы шкалирования, Надежность измерения, Надежность теста, Психодиагностика, Психометрика, Психосемантика, Психофизика, Субъективное семантическое пространство, Шкалирование многомерное, Шкалирование неметрическое. (Б. М.)<br><br>Добавление ред.: Первые 2 типа шкал (наименований и порядка) относятся к «слабым» шкалам, поскольку приписывание чисел объектам связано с минимальными ограничениями на шкалируемые свойства. Вместо числовых систем в этих шкалах могут использоваться словесные системы, как, напр., при оценке знаний в вузах (порядковая шкала: неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично). Эти 2 типа шкал остаются инвариантными только при самых общих математических преобразованиях групповой структуры шкал (группа перестановок и изотоническая группа) и допускают только наиболее простые статистики (моду, медиану, ранговую корреляцию). Два др. типа шкал (интервалов и отношений) относятся к «сильным». Они остаются инвариантными и при общих линейных преобразованиях (шкала интервалов) и при преобразованиях подобия (шкала отношений). Соответственно, они допускают применение более сложных статистик (среднее арифметическое, дисперсия, линейная корреляция, среднее геометрическое, коэффициент вариации). Преимуществом «слабых» шкал является их применимость к самым сложным, малоопределенным эмпирическим объектам. С этим связана их широкая распространенность как в естественнонаучной эмпирике, так и в гуманитарных областях знаний.<br><br>Преимуществом «сильных» шкал является их большая информативность, они позволяют делать более тонкие и разнообразные модельные предсказания об эмпирических свойствах объектов, чем «слабые» шкалы. Однако значительные ограничения, с которыми связано здесь приписывание чисел объектам, не позволяют распространить их так широко, как это происходит со «слабыми» шкалами. (Ч. А. Измайлов.)<br><br><br>... смотреть
Измерения в психологии - процедуры определения количественной выраженности психологических феноменов. В этих процедурах используются разнообразные шкалы, представляющие собой некоторое множество позиций, которые поставлены в некоторое соответствие с психологическими элементами. В классификации шкал, предложенной в l946 г. американским психологом и психофизиком С. Стивенсом, выделяются следующие шкалы: отношений - , интервальная - , порядковая - и номинальная - .... смотреть
(измерения в психологии) — процедуры определения количественной выраженности психологических феноменов. В них применяются разнообразные шкалы, содержащие некое множество позиций, поставленных в некое соответствие с психологическими элементами. Согласно классификации шкал, предложенной в 1946 г. американским психологом и психофизиком С. С. Стивенсом, выделяются следующие шкалы: шкала отношений, шкала интервальная, шкала порядковая и шкала номинальная.... смотреть
commercial metrology, marketplace metrology
laboratory measurements
электрэнергетикалық жүйелердегі өлшеулер
— проводятся в скважинах с целью определения геотермического градиента и для решения ряда разведочных и технических задач. При И. г. используется гл. ... смотреть
Измерения динамические — измерения, проводимые с целью определения мгновенных значений физических величин и их изменения во времени, например, измерения с помощью регистрирующих приборов<p>[Словарь КИПиА. (Электронный ресурс). Режим доступа: http:// proektant.org/, свободный.]</p>... смотреть
length metrology
талшық ұзындығының өлшемі
вымярэнні ёмістасныя
вымярэнні ёмістасныя
Измерения запаздывание (measuring dwell) — задержка регистрации данных в точке измерения (например, время между управляющим сигналом «в позиции» и сигналом «начало измерения» измерительного устройства).<p>[ГОСТ Р 60.3.3.1-2016/ИСО 9283:1998. Роботы промышленные манипуляционные. Рабочие характеристики и соответствующие методы тестирования]</p>... смотреть
ИЗМЕРЕНИЯ И ВЗВЕШИВАНИЕИзмерения служат для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины. Не производя измерений, нельзя охарактеризовать физическую величину количественно. Чисто словесные определения - "низкая" или "высокая" температура, "низкое" или "высокое" напряжение - неадекватны, так как они не содержат сравнения с известными эталонами и, следовательно, отражают лишь субъективные мнения. При измерении физической величины ей приписывается некоторое численное значение.Фундаментальные и производные измерения. К фундаментальным измерениям относят те, на которых производится прямое сопоставление с первичными эталонами массы, длины и времени. (Недавно к ним добавили эталоны электрического заряда и температуры.) Так, длину измеряют с помощью линейки или кронциркуля, угол - посредством транспортира или теодолита, массу - используя равноплечные рычажные весы и т.д. Число, показывающее, сколько раз соответствующий эталон (или кратная ему единица) "укладывается" в измеряемой величине, и является фундаментальной мерой этой величины.К производным измерениям относят те, в которых участвуют вторичные, или производные, физические единицы, такие, как площадь, объем, плотность, давление, скорость, ускорение, импульс и т.д. Измерение таких производных величин сопровождается математическими операциями с основными, или фундаментальными, единицами. Так, при измерении (определении) площади прямоугольника сначала измеряют основание и высоту и затем их перемножают. Плотность вещества определяют посредством деления его массы на объем (который, в свою очередь, является производной величиной). Вычисление средней скорости включает в себя измерения расстояния, преодоленного за единицу времени. При выполнении производных измерений используют, как правило, приборы, проградуированные непосредственно в терминах величин, подлежащих измерению, что исключает необходимость каких-либо математических вычислений. Таким образом, соответствующее математическое уравнение "содержится" в самом приборе.Прямые и косвенные измерения. В зависимости от способа получения количественных данных измерения разделяют на прямые и косвенные. При прямых измерениях измеряемая величина выражается в тех же единицах, что и эталон, используемый для измерений. Например, на равноплечных рычажных весах неизвестную массу сравнивают с эталонной, а линейкой определяют неизвестную длину в терминах эталонной. С другой стороны, результатом измерения температуры с помощью градусника оказывается высота столба жидкости, заполняющей стеклянную трубку. В этом косвенном методе измерения температуры предполагают существование линейной зависимости между приращениями температуры и высоты столбика ртути или спирта в термометре.Косвенные измерения осуществляются с помощью датчиков, которые сами по себе не являются измерительными инструментами, а выполняют роль преобразователей информации. Например, пьезоэлектрический датчик из титаната бария генерирует электрическое напряжение, изменяя свои размеры под действием механической нагрузки. Следовательно, измеряя это напряжение, можно определить такие чисто механические величины, как деформации, моменты или ускорения. Другой тензометрический датчик преобразует механическое перемещение (удлинение, сокращение или поворот) в изменение электрического сопротивления. Значит, измеряя последнюю величину, можно косвенно, но с высокой точностью определить такие механические характеристики, как силы растяжения - сжатия или момент кручения. Электрическое сопротивление фоторезистора из сернистого кадмия уменьшается, когда датчик облучают светом. Следовательно, чтобы определить величину освещенности, воспринимаемой датчиком, необходимо только измерить его сопротивление. Некоторые чувствительные к измерениям температуры оксиды металлов, называемые терморезисторами, характеризуются заметными изменениями электрического сопротивления при изменении температуры. В этом случае также достаточно измерить электрическое сопротивление, чтобы определить значение температуры. Один из видов расходомеров позволяет преобразовать в расход потока линейно связанное с ним число оборотов ротора, вращающегося в постоянном магнитном поле.Линейные и нелинейные измерительные устройства. Наиболее простым типом измерительного датчика является "линейное" устройство, в котором выходная информация (показание прибора) прямо пропорциональна воспринимаемой прибором входной информации. В качестве примера рассмотрим эмиссионный фотоэлемент (с внешним фотоэффектом), который состоит из двух электродов, изготовленных из чистых металлов (один из них является светочувствительным). Электроды заключены в стеклянную вакуумную трубку и подсоединены к источнику постоянного тока, разность потенциалов которого можно варьировать. К этому устройству подсоединяется микроамперметр, проградуированный в единицах освещенности. Такое комбинированное устройство представляет собой фотоэлектрической фотометр, для которого измеряемой величиной является свет, а выходной - электрический ток. Чем выше освещенность (при постоянной разности потенциалов на электродах), тем большее число электронов испускает фотокатод (отрицательный электрод). Рабочая характеристика этого прибора является существенно линейной в широком диапазоне значений освещенности, и поэтому он имеет равномерную шкалу.Примером существенно нелинейного прибора является омметр, служащий для измерения электрического сопротивления в собственных единицах (Ом). Прибор содержит высокочувствительный датчик электрического тока с миниатюрным элементом питания и защитный резистор, которые соединяются последовательно. Так как кривая зависимости тока от сопротивления при постоянном напряжении является гиперболой, то и связь между входной и выходной величинами у этого прибора существенно нелинейна. Шкала такого прибора будет "измельчаться" в диапазоне больших сопротивлений (малых токов). Этот прибор необходимо тщательно проградуировать, прежде чем он будет пригоден для измерения неизвестных сопротивлений.Другим примером нелинейного устройства измерительного является термоэлектрический датчик (термопара). В электрической цепи, составленной из двух различных металлов, стыки (спаи) которых поддерживают при различных температурах, создается разность потенциалов, которая тем больше, чем выше температура т.н. "горячего" спая. Однако, если исследовать зависимость разности потенциалов от температуры для пары металлов железо - медь, обнаружится, что разность потенциалов растет практически линейно только до температуры 150? С; она достигает максимума при 200? С и затем уменьшается, обращаясь в нуль при температуре около 600? С. Этот измерительный инструмент также требует тщательной градуировки (при нескольких известных значениях температуры и разности потенциалов), для того чтобы можно было адекватно использовать его нелинейную характеристику.Погрешности измерений. Систематические погрешности. Идеальных измерений не существует. Даже если измерительная аппаратура сконструирована и изготовлена наилучшим образом, все равно она будет вносить определенные систематические (постоянные) погрешности. К систематическим относятся погрешности неправильной установки начала отсчета, неправильной градуировки шкалы прибора, погрешности, вызванные неточностью шага ходового винта или неравенством длин плеч весов, погрешности, обусловленные люфтами редукторов, и т.д. Так, если измерять некоторую длину с помощью метрового прутка, который на самом деле немного меньше метра, все измерения этой длины будут содержать систематическую погрешность. Можно примириться с этой погрешностью или же попытаться уменьшить ее, используя более совершенное измерительное устройство. Однако в случае редукторов, например, уменьшение люфта в зацеплении до минимального значения для уменьшения систематической погрешности измерений может привести к увеличению сил трения до таких значений, что редуктор не сможет работать.Случайные погрешности. Существуют также случайные погрешности. К ним относятся, например, погрешности, вносимые вибрациями в лабораторных исследованиях, переходными процессами в электрических цепях или тепловыми шумами в вакуумных трубках. Такие погрешности нельзя предсказать заранее и трудно оценить теоретически. Уменьшение влияния случайных погрешностей измерений достигается многократными измерениями и (после отбрасывания ошибочных результатов) вычислением среднего значения.Ошибки наблюдателя. Ошибки наблюдателя, или субъективные погрешности, возникают вследствие ошибок в оценках ситуации наблюдателем. Запаздывание с включением или остановкой секундомера, тенденция к завышению или занижению результатов, погрешности при интерпретации шкал и отклонений стрелок, ошибки ручных расчетов и т.д. - все это примеры ошибок наблюдателя, которые влияют на точность определения измеряемых величин. Так как результаты измерений одного и того же значения величины обычно группируются около некоторого центрального значения, относительно которого отклонения как в одну, так и в другую сторону приблизительно одинаковы, то по этим результатам необходимо определить среднее значение, вероятную погрешность единичного измерения и вероятную погрешность вычисленного среднего значения. Результаты измерений, которые слишком далеко отклоняются от среднего значения, признаются ошибочными и отбрасываются до процедуры осреднения.Погрешности, обусловленные внешними влияниями. При работе с вторичными, или "рабочими", эталонами, а также с другими измерительными приборами могут возникать некоторые специфические погрешности, обусловленные внешними влияниями. (Такие погрешности тщательно контролируются и сводятся до минимума в первичных эталонах, которые хранятся со всеми предосторожностями, обеспечивающими их неизменность.) Так, на величину имеющегося в лаборатории эталона сопротивления могут оказывать влияние изменения влажности воздуха или частоты электрического тока, проходящего через него, механические напряжения, приложенные к резистору. Измерения с использованием вторичного эталона емкости могут содержать высокочастотные погрешности, отклонения, связанные с диэлектрическими потерями и сопротивлением утечки, и погрешности, обусловленные изменением температуры. К приборным погрешностям относятся запаздывание и гистерезисные явления у барометров-анероидов, чрезмерно медленное реагирование некоторых манометров Бурдона и т.д. Экспериментатор должен знать о тех конкретных погрешностях, которым подвержены его приборы, и принимать соответствующие меры, чтобы скорректировать или уменьшить влияние этих погрешностей посредством улучшения методики измерений или усовершенствования конструкции прибора.Минимизация погрешностей. Нулевой (компенсационный) метод. Как правило, наиболее точные измерения осуществляются с помощью приборов, действие которых основано на "нулевом" принципе. Эти приборы позволяют сравнить величины непосредственно путем их уравновешивания с достижением нулевого показания на шкале. Примером компенсационного измерения может служить взвешивание на равноплечных рычажных весах. Неизвестную массу кладут на одну чашку таких весов, а на другую чашку - известные массы (гири-разновесы) до тех пор, пока не будет достигнуто идеальное равновесие, при котором чашки весов устанавливаются так, как если бы они были пустыми. Аналогично этому при измерении ЭДС электролитического элемента в цепь подается известное встречное напряжение, а гальванометр помещается между источником напряжения с известными характеристиками и измеряемым элементом. Встречное напряжение увеличивают с помощью регулирующего потенциометра до тех пор, пока стрелка гальванометра не замрет в нулевом положении. При этом ток в цепи отсутствует, и это означает равенство двух направленных навстречу друг другу напряжений (ЭДС).Метод вычитания. Другой метод минимизации погрешностей состоит в определении разности двух измеренных величин. Например, многие часто используемые линейки имеют повреждения на концах, однако можно было бы повысить точность измерения разности, например, длин двух стержней с помощью такой линейки, используя следующий прием. Измерим по отдельности длины этих стержней, составляющие, например, 408 мм и 380 мм. Разность длин стержней получим посредством вычитания. Она равна 28 мм. По сравнению с более простым приемом, когда один стержень совмещается с другим и измеряется "лишний" конец, предлагаемый метод обладает следующими преимуществами: 1) погрешности, обусловленные изнашиванием концов линейки и/или неточностью градуировки, будут взаимно уничтожаться в результате процедуры вычитания; 2) при одинаковых абсолютных погрешностях измерение более длинного предмета дает меньшую относительную (в процентах) погрешность, так что полученное этим методом значение разности длин двух стержней характеризуется меньшей относительной погрешностью, чем в том случае, если бы эта разность (небольшая величина) измерялась непосредственно.Метод средних. Какова толщина одного листа в книге? Ее можно было бы измерить достаточно точно с помощью микрометра, однако допустим, что его нет. Очевидно, что линейка не поможет. Однако с хорошей точностью линейкой можно измерить толщину, например, 100 листов. Пусть это будет 8 мм. Разделив эту величину на 100, получим, что толщина одного листа равна 0,08 мм, и точность этого результата более чем достаточна для практических целей. Заметим, что и любая другая погрешность, обусловленная несовершенством линейки, или погрешность наблюдателя также уменьшается в 100 раз.Другие методы. Кроме уже упомянутых общих методов, существует ряд специальных методов минимизации погрешностей, которые используются в различных областях научных знаний. См. также АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИКА; ХИМИЯ АНАЛИТИЧЕСКАЯ; ГЕОДЕЗИЯ.... смотреть
артық өлшеулер
Измерения и измерительные приборы — Законы явлений природы, как выражения количественных отношений между факторами явлений, выводятся на основании измерений этих факторов. Приборы, приспособленные к таким измерениям, называются измерительными. Всякое измерение, какой бы ни было сложности, сводится к И. пространственности, времени, движения и давления, для чего могут быть избраны единицы мер (см.) условные, но постоянные или же так называемые абсолютные. Лишь световые и отчасти звуковые явления представляют исключение: сравнение силы света, испускаемого двумя источниками света, основано на физиологическом суждении о равенстве или неравенстве освещения поверхностей этими источниками. Это сравнение наиболее затруднительно для тех случаев, когда источники неодинакового цвета. Еще более затруднительно сравнение силы или напряженности двух музыкальных тонов, в особенности при различной их высоте. <i> И. пространственности</i> сводится к И. длины линий, взаимного наклонения их (углов), поверхности и объема тел; при чем последние два рода измерений заменяются вычислениями во всех случаях, когда это возможно. Так как вообще И. есть сравнение какой-нибудь величины с другой однородной, принимаемой за единицу, то сравнение линий есть простейший род И. Суждение о равенстве двух линий, составляемое на основании совмещения их при наложении одной на другую, есть простейшее и этот род измерения — точнейший, если в помощь зрению будут употребляться микроскопы и зрительные трубы. Однако, точность И. надо понимать определенным образом и отличать от чувствительности И. Если некоторый измерительный прибор делает заметной и определяемой длину в 0,0001 мм, то сравнение двух значительных линий, насколько раз произведенное, при употреблении этого прибора, обыкновенно идет не так далеко; если оно доходит до 0,001 мм, то значит действительная точность измерения в десять раз менее чувствительности прибора. Микроскопы позволяюсь нам видеть величины в 1/1000 мм и даже несколько меньшие, другие оптические средства, употребляемые, напр., при измерении длины световых волн эфира, дают возможность доходить до миллионных долей мм и даже далее. Малость этих величин можно наглядно представить по сравнению их с толщиной листа тонкой почтовой бумаги, которая только несколько меньше 1/10 мм. Сравнить же, например, два образца метра между собой с постоянной точностью в миллионную долю мм — невозможно. Множество причин могут изменять величину измеряемого предмета; устранить их влияние или определить его в момент измерения с такой точностью, чтоб можно было воспользоваться всей высокой чувствительностью измерительного прибора — обыкновенно невозможно. Так, наприм., платиновый прут длиною в 1 метр, при нагревании его на 1/10°, сделается длиннее приблизительно на 1/1000 мм, удлинение же на 1/1000000 мм произошло бы от нагревания еще в 1000 раз меньшего; устранить не только такое изменение температуры, но даже гораздо большее — невозможно. Подобное различие действительной точности И. от чувствительности измерителя существует во всех родах измерений. Для измерения прямых линий или расстояний между двумя точками служат приборы, состоящие из масштаба с делениями (обыкновенно — миллиметрами), которых подразделения отсчитываются при помощи верньеров и разного рода микрометров. Один из общеупотребительных приборов такого рода есть катетометр; прибор, назначенный для сравнения мер длины между собой, называется компаратором. Для измерения толщины пластинок и кривизны поверхности оптических чечевиц служит сферометр, которого главная часть есть микрометренный винт. Для измерения малых изменений длины употребляется, как вспомогательный прибор, чувствительный рычаг (простой неравноплечий или двойной). Особые оптические микрометры, основанные на цветах, образуемых, вследствие интерференции света, весьма тонкими слоями воздуха и употребляемые в некоторых специальных случаях, дают возможность измерять наименьшие величины, размеры которых были приведены выше. Важнейшие из перечисленных здесь приборов будут описаны под их названиями, так же как и некоторые простейшие, весьма употребительные приборчики; из них — различные циркуля. <i> Угловые</i> величины измеряются угломерными приборами, которых главная составная часть обыкновенно есть круг, разделенный на градусы, подразделенные на 2-30 частей; в последнем случае каждое деление (т. е. промежуток между двумя чертами) равно 2‘ дуги. В разделенном круге или лимбе движется другой круг или алидада, с делениями, составляющими верньер, при помощи которого можно непосредственно отсчитывать обыкновенно 10", иногда 5" и даже 4" дуги на больших и особенно точных кругах. Верньеры заменяются иногда микроскопами, позволяющими измерять до 1" непосредственно. Подробнее см. Угломерные снаряды. Здесь также предел непосредственного измерения наименьших углов ограничен неизбежными неточностями устройства приборов и изменяемостью их частей от влияния температуры, тяжести и других причин. Весьма важный в астрономии вопрос о кажущемся перемещении так называемых неподвижных звезд относительно наблюдателя, находящегося на земле, которое должно происходить вследствие движения земли по ее орбите, остается еще нерешенным вследствие еще недостаточной точности весьма малых угловых величин (меньших чем 1") <i>,</i> это вопрос о <i>параллаксе</i> звезд, ведущий к определению их расстояний от земли. В физических приборах для определения малых отклонений магнитных стрелок от первоначальных их положений, от действия электрического тока или земного магнетизма употребляется особенный способ угловых измерений, исключающий необходимость употребления разделенных кругов. Это угломерный способ Гаусса и Поггендорфа, применяемый к гальванометрам, магнитометрам и электрометрам, и основанный на наблюдении зрительной трубой отраженных в зеркале, соединенном с наблюдаемым подвижным предметом, делений линейки, помещенной рядом с зрительной трубой; чувствительность методы доходит до 5" и менее. К угломерным приборам относятся также микрометры зрительных труб. Почти все астрономические приборы постоянные и переносные (универсальный инструмент, теодолит), морской отражательный круг, прежний секстан, в физике — спектрометры, в кристаллографии и физике — гониометры, и многие другие снабжаются разделенными кругами. Описания главнейших см. под соответственными названиями и в статье Угломерные снаряды. И. <i>площадей</i> и вообще поверхностей всего точнее может быть достигнуто вычислением, если их очертания и кривизны не очень сложны. В противном случае употребляются разные приемы и приборы для измерения поверхностей плоских фигур (планиметры), дающие результаты достаточно точные во многих частных случаях. Подобно поверхности, и объем тела может быть вычисляем, если оно ограничено поверхностями, изученными в геометрии, в большинстве же случаев встречается надобность в И. объемов неправильно ограниченных тел и тогда употребляются объемомеры (Volumenom é tres) или же вычисляются объемы из веса и удельного веса тела. Если тело весит <i>P</i> г, а его удельный вес (вес одного куб. см.) равен <i>d</i> г, то <i>P</i>:<i>d</i> дает искомый объем в куб. см. Чаще всего объем тела определяют непосредственно с целью определения его удельного веса (см. Вес), если удельный вес его не может быть найден обыкновенным способом. Для этого надо разделить вес тела, выраженный в г, на число куб. см, определяющее его объем, в частном получают число, вес 1 куб. см тела в граммах. Объемомеры (см.) основаны на вытеснении воздуха из сосуда, в который кладут подлежащее И. тело (растворимая в воде соль, очень гигроскопичное тело, порошки и т. п.); вытесненный объем определяется на основании закона Бойля-Мариотта, но вообще с малой точностью. Изменения объема тел в зависимости от температуры тел, с целью нахождения коэффициентов расширения, наблюдаются и определяются с большой точностью в приборах, подобных обыкновенным термометрам. В узких трубках таких приборов могут быть замечены изменения объема до 2/1000 куб. мм. <i> Силы</i> обнаруживают механически свое существование движением тел всей массой или движением частичным и давлением на препятствие. Последнее измеряется обыкновенными и крутильными весами; грубее — пружинными весами. Давление жидкостей и газов определяется манометрами. Чувствительность и точность весов чрезвычайно велики, при чем первая, по общему правилу, всегда превосходит вторую (см. соответственные статьи). И. сил (притягательных и отталкивательных) посредством движения тел, а именно И. <i>ycкоpeний,</i> всего удобнее и точнее производится из числа качаний маятника в определенный промежуток времени. Таким образом определяется притяжение земного сфероида (геоида), различное на разных точках его поверхности. Горизонтальный электрический маятник может служить для И. электрических притяжений; качания магнитной стрелки — для измерения напряженности земного магнетизма. Для первой цели употребляются также особые крутильные весы, как, напр., в абсолютном электрометре Томсона; для земного магнетизма также могут служить магнитные весы Лойда. Сила гальванического тока определяется из положения магнитной стрелки, принимаемого ею вследствие давлений, производимых на нее отталкивательной силой тока и направляющей силой земного магнетизма. В небесных светилах мы замечаем вращательное движение одних вокруг других, совершающееся по более или менее растянутым эллипсам или по параболам (для некоторых комет). Движения по орбитам объясняются с точностью на основании законов всеобщего тяготения, при чем берутся в соображение <i>массы</i> взаимно действующих небесных тел. Вообще при измерении сил необходимо принимать в расчет массу тел, приведенных в движение. И. масс, как и всяких других величин, производится по сравнению масс с одной, принимаемой за единицу меры (такова масса одного грамма); это делается по сравнению их движений в определенных условиях, но И. масс прямо количеством вещества нам недоступно, хотя и несомненно, что массы тел пропорциональны количествам вещества, в них содержащегося. Действие, совершаемое силой, есть работа силы и зависит от массы тела и от скорости сообщенного ему движения или от длины пути, пройденного этим телом против действия другой определенной силы (напр. поднятие груза на высоту). При определении скорости или ускорений вступает новый элемент — время. В некоторых явлениях наблюдаются громадные скорости, напр., распространение света совершается со скоростью до 300000 км в секунду; электрический ток, по обстоятельствам опыта, распространяется то с такой же, то с меньшей, чем свет, скоростью; поэтому значительные расстояния проходятся светом и электричеством в малые доли секунды. Хронометры и часы измеряют промежутки, обыкновенно, начиная с 3/4 сек., астрономы по слуху определяют десятые доли секунды, но сотые, тысячные и меньшие доли секунды измеряются при употреблении хроноскопов и хронографов. И здесь, как в других И., чувствительность приборов доведена до далекого предела (0,00001 сек.). В противоположность этому, астрономия нуждается, по медленности, с которой совершаются некоторые астрономические явления, в больших единицах времени, каковы, напр., столетие или даже тысячелетие; подобные единицы времени надо искать в самих же астрономических явлениях в предположении их неизменной и правильной повторяемости. Чем совершеннее какая-нибудь наука, тем чаще могут быть употребляемы обыкновенные здесь перечисленные роды И. Так цветовые ощущения в основании различны потому, что световые эфирные волны имеют различную длину и распространяются с различными скоростями, которые уже определены физикой. Подобное тому можно сказать и о звуковых и тепловых ощущениях. Сравнить два световые ощущения с некоторой количественной точностью мы не можем ни физическими или химическими средствами, ни физиологически; фотометрия есть самая несовершенная, в этом отношении, часть физики. Световые соотношения солнца и планет с их спутниками до сих пор гораздо хуже определены, чем отношения их масс или количеств вещества, содержащихся в этих небесных телах. Чувствительность же оптических приборов чрезвычайно велика: большие телескопы позволяют нам видеть звезды, испускающие свет в 20 и 30 тыс. раз слабейший того, который нужен для возбуждения зрительных нервов самого чувствительного, но не вооруженного человеческого глаза; чувствительность фотографических пластинок идет еще далее. Чувствительность же тепловых приборов гораздо ограниченнее. Стоило довольно большого труда доказать, что лунные лучи могут возвышать температуру самых чувствительных приборов, но не замечено, чтобы планеты или звезды испускали вместе с лучами света и лучи теплоты, хотя и несомненно, что оба рода лучей участвуют в светоиспускании. Иначе можно сказать, что лучи света, задерживаемые и поглощаемые каким-нибудь телом, непременно обращаются в нем в теплоту. Самые чувствительные термометры, более их чувствительный термомультипликатор и еще более совершенный прибор — болометр, не могут обнаружить теплоты, образующейся в них от света самых ярких звезд. Организм же человека совсем не приспособлен к ощущению малых изменений тепла, и в этом отношении уступает самому обыкновенному термометру. Вообще и независимо от точности и чувствительности тепломерных приборов, ограничивающих область тепловых исследований, многое в явлениях теплоты еще не подлежит измерению. Напр., неизвестно, <i>сколько </i>теплоты содержится в том или другом теле при какой-либо температуре, ибо так называемые абсолютные температуры, считаемые от абсолютного нуля (от 273°С ниже нуля) до сих пор не могут быть считаемы за действительные физические величины. История наук, нуждающихся в И., показывает, что точность методы И. и построения соответственных И. приборов постоянно возрастают. Результатом этого роста является новая формулировка законов природы. Надо ожидать, что несовершенство нашего зрения и слуха, чувств наиболее нужных для пользования прибором, со временем положит предел возрастания чувствительности и в особенности точности И. Но предел физическому зрению не есть еще предел умозрению. И теперь наука уже пришла к необходимости допустить существование многого, не подлежащего познаванию чрез посредство органов чувств; таков, напр., световой эфир. И теперь наука не только рассуждает о частицах (молекулах), из которых состоят тела, но и приписывает им скорости движения, определяет длины путей, ими проходимых до встречи с другими частицами, определяет размеры частиц. Эти размеры таковы, что нет надежды когда-либо видеть основные частицы тел. Все это гипотезы, кот. никогда может быть не найдут прямого доказательства, но подтверждения опытом выводов, проистекающих из многих гипотез, и теперь довольно часты (см. Гипотеза и Законы природы). Такие подтверждения гипотез, будучи в достаточном числе, сделают для умственного зрения эти гипотезы столь же несомненными, сколь несомненны для телесных чувств те или другие опытные данные. Однако и при вступлении наук в этот фазис их развития, что в настоящее время встречается лишь в некоторых частных случаях, необходимость И. и И. приборов не исчезнет, так как выводы из гипотез потребуют новых оправдательных опытов и новых комбинаций И. Как бы старательно ни делались И. при повторении их, в обстоятельствах опыта, по-видимому одинаковых, всегда замечаются нетожественные результаты. Сделанные наблюдения требуют математической обработки, иногда весьма сложной; только после этого можно пользоваться найденными величинами для тех или других выводов. См. об этом Обработка и Точность наблюдений и измерений. <i> Ф. Петрушевский. </i> <i> </i><br><br><br>... смотреть
Законы явлений природы, как выражения количественных отношений между факторами явлений, выводятся на основании измерений этих факторов. Приборы, приспо... смотреть