Meranie , proces spájania čísel s fyzikálnymi veličinami a javmi. Meranie je pre vedy nevyhnutné; do inžinierskych, stavebných a iných technických oblastí; a takmer ku všetkým každodenným činnostiam. Z tohto dôvodu boli prvky, podmienky, obmedzenia a teoretické základy merania veľa študované. Pozri tiež merací systém na porovnanie rôznych systémov a histórie ich vývoja.
Merania môžu byť vykonávané ľudskými zmyslami bez pomoci, v takom prípade sa často nazývajú odhady, alebo častejšie pomocou nástrojov, ktorých zložitosť sa môže pohybovať od jednoduchých pravidiel na meranie dĺžok až po vysoko sofistikované systémy určené na zisťovanie a meranie veličín. úplne nad možnosti zmyslov, ako sú rádiové vlny zo vzdialenej hviezdy alebo magnetický moment subatomovej častice. (Pozri prístrojové vybavenie.)
Meranie sa začína definíciou množstva, ktoré sa má merať, a vždy zahŕňa porovnanie s nejakou známou veličinou rovnakého druhu. Ak predmet alebo množstvo, ktoré sa má merať, nie je prístupné na priame porovnanie, prevedie sa alebo prevedie na analogický merací signál. Pretože meranie vždy zahŕňa určitú interakciu medzi objektom a pozorovateľom alebo pozorovacím prístrojom, vždy dochádza k výmene energie, ktorá, aj keď je v každodenných aplikáciách zanedbateľná, môže byť pri niektorých druhoch merania značná, a tým obmedzená presnosť.
Všeobecne platí, že meracie systémy obsahovať množstvo funkčných prvkov. Na rozlíšenie objektu a snímanie jeho rozmerov alebo frekvencie je potrebný jeden prvok. Tieto informácie sa potom prenášajú do celého systému fyzickými signálmi. Ak je samotný objekt aktívny, napríklad prúd vody, môže napájať signál; ak je pasívny, musí spúšťať signál interakciou buď s energetickou sondou, ako je svetelný zdroj alebo röntgenová trubica, alebo s nosným signálom. Nakoniec sa fyzický signál porovná s referenčným signálom známej veličiny, ktorý sa rozdelil alebo znásobil tak, aby vyhovoval požadovanému rozsahu merania. Referenčný signál je odvodený z objektov známej veličiny procesom nazývaným kalibrácia. Porovnanie môže byť analógový proces, v ktorom sa signály v kontinuálnej dimenzii privádzajú k rovnosti. An alternatíva proces porovnania je kvantizácia spočítaním, to znamená rozdelením signálu na časti rovnakej a známej veľkosti a sčítaním počtu častí.
Ďalšie funkcie meracích systémov uľahčiť vyššie opísaný základný proces. Zosilnenie zaisťuje, že fyzický signál je dostatočne silný na dokončenie merania. S cieľom znížiť degradácia merania, ktoré postupuje systémom, možno signál prevádzať do kódovanej alebo digitálnej podoby. Zväčšenie, zväčšenie meracieho signálu bez zvýšenia jeho výkonu, je často potrebné na zosúladenie výstupu jedného prvku systému so vstupom druhého, napríklad zosúladenie veľkosti počítadla s náročným výkonom ľudské oko .
Jedným dôležitým typom merania je analýza rezonancie alebo frekvencie variácií vo fyzickom systéme. To je určené harmonickou analýzou, ktorá sa bežne prejavuje pri triedení signálov rádiovým prijímačom. Výpočet je ďalším dôležitým procesom merania, pri ktorom sa s meracími signálmi manipuluje matematicky, zvyčajne pomocou nejakej formy analógového alebo digitálneho počítača. Počítače môžu tiež poskytovať kontrolnú funkciu pri monitorovaní výkonu systému.
Meracie systémy môžu zahŕňať aj zariadenia na prenos signálov na veľké vzdialenosti (pozri telemetriu). Všetky meracie systémy, dokonca aj vysoko automatizované, obsahujú určitú metódu zobrazenia signálu pozorovateľovi. Systémy vizuálneho zobrazovania môžu obsahovať a kalibrovaný graf a ukazovateľ, an integrovaný displej na katódovej trubici alebo digitálny údaj. Meracie systémy často obsahujú prvky na zaznamenávanie. Bežný typ využíva písacie pero, ktoré zaznamenáva merania do pohyblivej mapy. Elektrické zapisovače môžu pre väčšiu presnosť obsahovať zariadenia na čítanie spätnej väzby.
Skutočný výkon meracích prístrojov je ovplyvnený mnohými vonkajšími a vnútornými faktormi. Medzi vonkajšie faktory patrí šum a rušenie, ktoré majú tendenciu maskovať alebo skresľovať meraný signál. Medzi interné faktory patrí linearita, rozlíšenie, presnosť a presnosť, ktoré sú všetky charakteristické pre daný prístroj alebo systém a dynamický odozva, drift a hysterézia, čo sú efekty vytvárané v procese samotného merania. Všeobecná otázka chyby v meraní nastoľuje tému teórie merania.
Teória merania predstavuje štúdiu o tom, ako sa čísla priraďujú k objektom a javom. Medzi jej záujmy patria druhy vecí, ktoré je možné merať, vzájomné vzťahy rôznych mier a problém chyby v procese merania. Každá všeobecná teória merania sa musí vyrovnať s tromi základnými problémami: chyba; reprezentácia, ktorá predstavuje zdôvodnenie pridelenia čísla; a jedinečnosť, čo je miera, do akej sa zvolený druh zobrazenia približuje ako jediný možný pre predmetný jav alebo jav.
Ako základ pre teóriu merania boli formulované rôzne systémy axiómov alebo základné pravidlá a predpoklady. Medzi najdôležitejšie typy axiómov patria axiómy poriadku, axiómy rozšírenia, axiómy rozdielu, axiómy spojitosti a axiómy geometria . Axiómy poriadku zabezpečujú, aby poradie uložené objektom priraďovaním čísel bolo rovnaké ako poradie dosiahnuté pri skutočnom pozorovaní alebo meraní. Axiómy rozšírenia sa zaoberajú reprezentáciou takých atribútov, ako sú doba trvania, dĺžka a hmotnosť, ktoré je možné kombinovať alebo zreťaziť pre viaceré objekty vykazujúce daný atribút. Axiómy rozdielu určujú meranie intervalov. Axiómy spojitosti postulujú, že atribúty, ktoré sa nedajú empiricky merať (napríklad hlasitosť, inteligencia alebo hlad), je možné merať sledovaním toho, ako sa navzájom menia dimenzie ich komponentov. Axiómy geometrie riadia reprezentáciu rozmerovo zložitých atribútov dvojicami čísel, trojicami čísel alebo dokonca n -násobky čísel.
Problém chyby je jedným z ústredných záujmov teórie merania. Kedysi sa verilo, že chyby v meraní sa dajú nakoniec eliminovať zdokonalením vedeckých princípov a vybavenia. Túto vieru už väčšina vedcov nezastáva a takmer všetky fyzikálne merania, ktoré sa dnes uvádzajú, sú sprevádzané určitými náznakmi obmedzenia presnosti alebo pravdepodobného stupňa chyby. Medzi rôznymi typmi chýb, ktoré je potrebné brať do úvahy, sú chyby v pozorovaní (ktoré zahŕňajú inštrumentálne chyby, osobné chyby, systematické chyby a náhodné chyby), chyby vo vzorkovaní a priame a nepriame chyby (v ktorých chybný meranie sa používa pri výpočte ďalších meraní).
Teória merania sa datuje do 4. storočiapred n. l, keď bola do Euklidovej štúdie zahrnutá teória veľkostí vyvinutá gréckymi matematikmi Eudoxom z Cnida a Thaeateta. Prvky . Prvú systematickú prácu na pozorovacej chybe vypracoval anglický matematik Thomas Simpson v roku 1757, ale základnú prácu na teórii chýb vykonali dvaja francúzski astronómovia z 18. storočia, Joseph-Louis Lagrange a Pierre-Simon Laplace. Prvý pokus o začlenenie teórie merania do spoločenských vied nastal tiež v 18. storočí, keď Jeremy Bentham Britský utilitárny moralista sa pokúsil vytvoriť teóriu na meranie hodnoty. Moderný axiomatický teórie merania pochádzajú z práce dvoch nemeckých vedcov Hermanna von Helmholtza a Otta Höldera a súčasná práca o aplikácii teórie merania na psychológiu a ekonómiu pochádza z veľkej časti z práce Oskara Morgensterna a Johna von Neumanna.
prečo bola dôležitá joan of arc
Pretože väčšina spoločenských teórií má špekulatívny charakter, pokusy ustanoviť pre ne štandardné meracie sekvencie alebo techniky sa stretli s obmedzeným úspechom. Medzi problémy spojené so sociálnym meraním patrí nedostatok všeobecne prijatých teoretických rámcov, a teda kvantifikovateľných mier, chyby vo vzorkovaní, problémy spojené s vniknutím merača do meraného objektu a subjektívna povaha informácií získaných od ľudských subjektov. . Ekonomika je pravdepodobne spoločenské vedy ktorá mala najväčší úspech pri prijímaní teórií merania, predovšetkým preto, že mnohé ekonomické premenné (napríklad cena a množstvo) možno merať ľahko a objektívne. Demografia úspešne využíva aj meracie techniky, najmä v oblasti úmrtnostných tabuliek.
Copyright © Všetky Práva Vyhradené | asayamind.com