Понятие о структуре измерительного эксперимента

(измерительной технологии)

Итак, для получения информации о свойствах материального объекта или явления человек использует технические средства измерений и проводит эксперимент. Простейший измерительный эксперимент может быть представлен в виде системы, содержащей минимум три звена: объект, несущий информацию о данном свойстве объекта к виду, удобному для восприятия органами чувств человека (через зрение); человек (оператор), формирующий результат измерения.

Этот результат представляет собой оценку интересующего свойства объекта. Например, исследуем деревянный шарик. Нужно узнать его массу. Это – интересующее нас свойство. Это свойство называют информативный параметр (т.е. тот, который несет информацию). Остальные параметры – неинформативные (это его размеры, плотность материала, из которого сделан шарик и т.д.). В другом эксперименте информативным параметром может быть диаметр, а масса – неинформативным.

Информация на измерительный прибор должна быть передана с помощью сигнала, например, электрического, теплового, акустического или другого.

В нашем случае это световой сигнал. Его отражение позволяет провести измерение с помощью шкалы весов. Со шкалы сигнал получает оператор (в делениях), он оценивает свойство, т.е. формирует результат измерения (в граммах).

Измерительный эксперимент - это научно обоснованный опыт для получения количественной информации с требуемой или возможной точностью определения результата измерений

Независимо от цели проведения и конечного результата измерительный эксперимент состоит из трех этапов: подготовки к измерениям, выполнения измерений и обработки результатов измерений.

Для обеспечения необходимого качества каждый этап выполняется по определенным правилам. Из чего состоит простейшее измерение, мы рассмотрели, но на все три составные части измерения (объект, прибор и оператора) воздействует окружающая среда, т.е. должны быть обеспечены еще и условия измерений.

Для получения высокой или требуемой точности проводится подготовка к измерениям. Она состоит из анализа поставленной задачи, создания условий для измерений, выбора средств и методов измерений, выбора числа измерений, подготовки специалиста (оператора), опробования средств измерений.

Для правильной постановки измерительной задачи надо определить, какие параметры являются информативными (т.е. должны быть измерены), какой точности должен быть результат измерений, в какой форме его надо представить. `До начала измерений стараются выбрать модель объекта, параметры которой подлежат измерению.

Выбранная модель должна удовлетворять двум требованиям: соответствовать реальному объекту, и измеряемые параметры должны быть стабильны в течение всего времени измерения.

Объект исследования (измерения) - реальный физический объект, элемент природной или технологической среды. Он обладает многими особенностями (свойствами), находится в многосторонних и сложных связях с другими объектами. Человек не в состоянии представить себе (воспринять) объект целиком, во всем многообразии его свойств и во всех взаимосвязях. Поэтому взаимодействие человека с объектом - исследование или преобразование - возможно лишь на модели объекта.

Модель объекта - теоретико-физическая и математическая конструкция, которая отражает свойства объекта, существенные для данной задачи, в частности измерительной. Модель, строится в соответствии с целью измерения до его выполнения на основе априорной информации об объекте и условиях измерения.