測(cè)量的基本概念
測(cè)量與工程、醫(yī)學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)有著非常密切的關(guān)系,它在人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)過程中起了重大的作用,有些新的發(fā)明和突破都是以實(shí)驗(yàn)測(cè)試為基礎(chǔ)的。在工業(yè)生產(chǎn)中,就是靠準(zhǔn)確而及時(shí)的檢測(cè)生產(chǎn)過程中的各種有關(guān)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。
測(cè)量是人類客觀世界的最基本的方法。測(cè)量技術(shù)也是人類科學(xué)技術(shù)和改造客觀世界能力的重要標(biāo)志。測(cè)量是通過實(shí)驗(yàn),對(duì)客觀事物取得定量意義的過程。事實(shí)上,這種過程就是把待測(cè)量直接或間接地與另一同類的已知量進(jìn)行比較,用已知量作為計(jì)量單位,求得待測(cè)量的過程。人們測(cè)量可以建立對(duì)客觀事物屬性量度的認(rèn)識(shí),并可通過對(duì)測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的歸納和演繹,從中找到客觀事物的演變規(guī)律,提出科學(xué)的理論。
在測(cè)量技術(shù)的發(fā)展中,由于技術(shù)的進(jìn)步,被測(cè)對(duì)象和范疇不斷擴(kuò)大,出現(xiàn)了一些不同性質(zhì)的測(cè)量過程,于是就提出了四種不同的稱呼。測(cè)量、計(jì)量、檢測(cè)、測(cè)試。
所謂測(cè)量即以確定量值為目的的操作,其目的就是為了準(zhǔn)確地獲取表征被測(cè)對(duì)象特征的某些參數(shù)的定量信息。其實(shí)質(zhì)就是將被測(cè)的量和作為測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,得到被測(cè)的量是測(cè)量單位的多少倍,并用數(shù)字和單位表示出來。
由此可見,測(cè)量過程就是一個(gè)比較過程。測(cè)量結(jié)果可用一定的案值表示,也可以用一條曲線或某種圖形表示。但是,無論其表面形式如何,測(cè)量結(jié)果應(yīng)包括兩部份:一部分是數(shù)值的大小和符號(hào),另一部分是相應(yīng)的單位。表示測(cè)量結(jié)果時(shí),不注明單位,該測(cè)量結(jié)果將無意義。
在各種測(cè)量過程中,必須有一個(gè)體現(xiàn)測(cè)量單位的已知量,這些體現(xiàn)測(cè)量單位的器具在測(cè)量學(xué)中被稱為量具。在實(shí)際測(cè)量時(shí),往往只有少數(shù)量具能夠直接參與比較,而在大多場(chǎng)合,通常不能直接比較。
測(cè)量過程的核心是比較,但在控測(cè)量中大量遇到的除了比較過程外,還必須進(jìn)行各種轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的目的有二:其一,由于被測(cè)量能直接與量比較的場(chǎng)合不多,大多數(shù)的被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量者要變換到雙方便于比較的某個(gè)中間變量后再進(jìn)行比較。其二,隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,把非電量轉(zhuǎn)換成電量的測(cè)量,具有能對(duì)電信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸、便于測(cè)量動(dòng)態(tài)參數(shù)及變化過程、便于與計(jì)算機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換的方法包括物理量或化學(xué)量的轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換??梢哉f轉(zhuǎn)換是現(xiàn)代測(cè)量測(cè)技術(shù)的特征之一。
綜上所述,測(cè)量過程應(yīng)具有三個(gè)要素:一是測(cè)量單位;二是測(cè)量方法,它是將被測(cè)量與其單位進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)方法;三是測(cè)量?jī)x器與設(shè)備,它是測(cè)量過程的具體體現(xiàn)與實(shí)施者。是為了求取比值面實(shí)際使用的一些儀器設(shè)備。