Лшеу ақпараты

Ө лшеу кезінде «Ақ парат» ұ ғ ымы қ олданылады.

Ақ парат дегеніміз – объекті туралы алғ ашқ ы анық емес ілімдерді азайтатын мә ліметтер жиынтығ ы болады. Ең маң ызды болып саналатын мә ліметтердің бірі ө лшеу жолымен алынатын объектілердің қ асиеттерінің санаулы сипаттамалары туралы болып саналады. Осындай мә ліметтер біздің біліміміздің жоғ арлап, ал объектілер туралы ілімдердің анық сыздық дә режесін азайтады, яғ ни ө лшеу ақ параттық процесс болып табылады. Ө лшенетін физикалық шамалар мә ні ақ паратты ө лшеу нә тижесі деп аталады.

Ақ параттың материалдық тасымалдаушысы болып сигнал табылады. Жалпы мағ ынада, уақ ытта ағ ып жататын физикалық процесс дегеніміз сигнал екенін тү сіндік. Ө лшенетін физикалық шамамен қ осыла ө згеретін сигналды ө лшеудің ақ параттық сигналы деп, ал ө лшенетін шамамен функционалды байланысы жоқ сигналды ақ паратық емес параметр деп айтамыз.

Физикалық шамалар мен олардың бірліктер жү йесі

Ғ ылымда, техникада жә не кү нделікті ө мірде адам бізді қ оршағ ан физикалық объектілердің ә ртү рлі қ асиеттерімен кездеседі. Бұ л қ асиеттерге объектілердің бір-бірі арасындағ ы ө зара ә серлесу процестері жатады. Олар тікелей физикалық шамалармен беріледі. Ә рбір объект ү шін физикалық шамамен берілген қ асиеттерін мө лшерлі кө лемде орнату ү шін метрологияда олардың ө лшемдері мен мә ндері деген ұ ғ ым енгізілген.

Физикалық шаманың ө лшемі – берілген объектінің “физикалық шама” деген ұ ғ ымғ а сә йкес алынғ ан қ асиетінің мө лшерлі мә ні. Мысалы, ә рбір дененің нақ ты бір массасы болады, осыдан денелерді массасы бойынша ажыратуғ а болады, яғ ни бізді қ ызық тыратын ФШ-ның ө лшемі бойынша.

Физикалық шаманың мә ні – ол оның бірлігі тү рінде алынғ ан қ андай да бір сан тү рінде берілген ө лшемін бағ алау. Оны ө лшеу нә тижесін немесе ФШ-ның Q мә нін q санды мә н мен ө лшем бірлігі таң дап алынғ ан [Q] араларын байланыстыратын Q = q[Q] негізгі ө лшеу тең деуіне сә йкес есепті шешу нә тижесінен аламыз. Ө лшем бірлігіне байланысты ФШ-дың сандық мә ні ө згереді де, ө лшемі сол кү йінде қ алады.

Физикалық шамалардың бірліктері – бұ л белгілі ө лшемдегі ФШ, оның ө лшемі бірге тең, ол біртекті ФШ-ды мө лшерлі тү рде беру ү шін қ олданылады. ФШ бірліктерінің ө лшемдері мемлекеттік метрологиялық басқ армалардың заң ғ а сә йкес бекітілген жолдарымен қ ойылады.

Жалпы еркін тү рде негізгі деп аталатын бірнеше ФШ дә -лелденген, қ алғ ан туынды деп аталатын шамалар негізгі бірліктер-мен арасындағ ы белгілі бір байланыс тең деуі негізінде анық тала-ды. Туынды шамаларғ а мысал болып: заттың тығ ыздығ ы, ол кө лем бірлігі болып табылады жә не заттың массасы ретінде анық талғ ан, уақ ыт бойынша жылдамдық тың ө згеруінің ү деуі жә не т.б. жатады.

Физикалық шамалар жү йесінде негізгі шамалардың символдары қ олданылады. Мысалы, негізгі шамалар болып ұ зындық (L), масса (М) жә не уақ ыт (Т) алынатын механикалық шамалар жү йесі LMT жү йе деп аталады.

ФШ-дың ережелерге сә йкес алынғ ан негізгі жә не туынды бірліктер жиынтығ ы физикалық шамалардың бірліктер жү йесі деп аталады. Негізгі ФШ-дың бірлігі жү йенің негізгі ө лшем бірліктері болып табылады.

Қ азіргі уақ ытта дү ние жү зінің кө птеген мемлекеттері халық аралық бірліктер жү йесі – SI жү йесіне біріккен. Бұ л жү йенің негізгі ө лшем бірліктері 3.1-кесте кө рсетілген.

Кесте

Қ азіргі уақ ытта қ олданылып жү рген мемлекеттік ө лшеу жү йесіні негізгі шамаларғ а сә йкес LMTIQNJ белгілерімен белгіленуі тиіс, олар: ұ зындық (L), масса (М), уақ ыт (Т), электр ток кү ші (І), температура (Q), заттың мө лшері (N) мен жарық кү ші (J).

Халық аралық бірліктер жү йесі қ ұ рамына екі қ осымша бірліктерде кіреді, олар:

Жазық тық тағ ы бұ рыштың (плоский угол) бірлігі – радиан (рад) - доғ асы радиус ұ зындығ ына тең болатын шең бердің екі радиустері арасындағ ы бұ рыш, оның мә ні 57°17'48" бұ рышына тең.

Екінші қ осымша бірлік кең істіктегі бұ рыштың (телесный угол) ө лшем бірлігі - стерадиан (ср) – тө бесі сфера центріне орналасқ ан жә не осы сфераның биіктігінен қ абырғ алары сфера радусының ұ зындығ ына тең квадраттың ауданына тең болатын аудан қ иятын кең істіктегі бұ рыштың мә ні.

Кең істіктегі бұ рышты жазық тық тағ ы бұ рышты анық тау жә не қ осымша есептеу жү ргізулер арқ ылы тө мендегі формуламен анық тайды:

мұ ндағ ы Q – кең істіктегі бұ рыш; -сфера ішінде осы кең істіктегі бұ рыш арқ ылы тү зілген конус тө бесіндегі жазық бұ рыш.

1ср кең істік бұ рышына 65°32' мә ніне тең жазық тық тағ ы бұ рыш сә йкес келеді.

Қ осымша бірліктер бұ рыштық жылдамдық, ү деу жә не де басқ а шамаларды ө лшеу ү шін қ олданылады.

Негізгі ө лшем бірліктерінен басқ а да осы негізгі ө лшем бірліктерінің арақ атынасы арқ ылы қ осымша есептеулер негізінде анық талатын туынды ө лшем бірліктерде қ азіргі уақ ытта кең інен қ олданылады, олардың кейбір тү рлері 3.2-кестеде кө рсетілген.

Кесте

Физикалық шамаларды ө лшеу диапозоны ө те кең аралық та жү ргізіледі, сондық тан ө лшеулер кезінде есептеулерді қ олайлы ету ү шін ө лшем бірліктерінің еселік мә ндерін пайдалану қ абылданғ ан. Ө лшем бірліктерінің еселік мә ндері 3.3- кестеде кө рсетілген

Кесте

Еселік кө рсеткіш	аталуы	Қ ысқ аша ө рнектелуі
орысша	халық аралық
1018	экса	Э	Е
1015	пета	П	Р
1012	тера	Т	Т
109	гига	Г	G
106	мега	М	М
103	кило	к	k
102	гекто	г	h
101	дека	да	da
10-1	деци	д	d
10-2	санти	с	c
10-3	милли	м	m
10-6	микро	мк
10-9	нано	н	n
10-12	пико	п	p
10-15	фемто	ф	f
10-18	атто	а	a

Негізгі бірліктер саны физикалық заң дылық тар мен анық тамалардың ө рнектерінде тұ рғ ан коэффициенттер санымен тығ ыз байланыста. Негізгі бірліктерді таң дап алуғ а тә уелді жә не тең деулерді анық тайтын пропорционалды коэффициенттер фундаментті немесе ө мірлік тұ рақ ты деп аталады. СИ жү йесінде оларғ а гравитациялық тұ рақ ты, Планка тұ рақ тысы, Больцман тұ рақ тысы жә не жарық ә сері жатады. Оларды жеке заттардың ә ртү рлі қ асиеттерін сипаттайтын ерекше деп аталатын тұ рақ тылардан ажырату қ ажет, мысалы электрон массасы, оның заряды жә не т. б.

Фундаментті тұ рақ тылар физикалық заң дылық тардың ө рнектерінде болатынын ұ мытпағ ан жө н, бірақ бірліктерді сә йкесінше таң дап алу кезінде олардың нақ ты саны қ андай да бір тұ рақ ты сандарғ а, ә сіресе бірге тең. Осыдан жү йені қ ұ ру кезінде негізгі бірліктер кө п алынғ ан сайын, формулада сонша кө п фундаментті тұ рақ тылар кө рсетіледі.

Жаң а бірліктер жү йесін қ ұ ру немесе енгізу кезінде ғ алымдар тек бір ғ ана принципке ортақ тасады, ол – тә жірибелі мақ сатка сә йкестік, яғ ни бірлікті адам қ ызметіне қ олайлы етіп таң дап алу. Принципке келесі басты критериялар қ ойылғ ан:

· туынды ФШ мен олардың бірліктерін тудыру қ арапайымдылығ ы, яғ ни байланыс тең деулеріндегі пропорционалды коэффициенттерді бірге тең естіру;

· негізгі мен туынды бірліктерді пайдалану жә не тө менгі эталондармен оларғ а ө лшем берудің жоғ ары дә лділігі;

· негізгі бірлік эталондарының жойылмауы, яғ ни жоғ алтқ ан жағ дайда оларады жаң адан қ айта жасау мү мкіндігі;

· бірліктің орнын басу, олардың ө лшемдерін сақ тау жә не жаң а бірліктер жү йесін енгізген кезде оларғ а ат беру, бұ л материалдық пен психологиялық шығ ындарды жоюғ а байланысты болады;

· негізгі мен туынды бірліктер ө лшемінің тә жірибеде ө те жиі кездесетін ФШ-дың ө лшемдеріне жақ ындығ ы;

· негізгі мен туынды бірліктердің эталондармен бірге сақ талуынның ұ зақ уақ ыттылығ ы;

· материаның ең ортақ қ асиетін бейнелейтін ФШ-дың негізгі минималды саны ретінде таң дап алу;