Последнее определение сужает понятие измерения, связывая его лишь со шкалой, построенной на основе единицы измерения. Теория информации утверждает, что в результате измерения значение величины может быть уточнено только до некоторого интервала и поэтому само измерение сводится к выбору этого интервала из ряда возможных интервалов. Кроме того, установление единицы физической величины само по себе еще не решает задачи осуществления процесса измерения. Для этого необходимо физически воспроизвести выбранную единицу в виде образцовой меры и иметь измерительную аппаратуру, необходимую для проведения самого процесса измерения.
Использование метода измерительного преобразования для построения измерительных шкал не исчерпывает всего значения этого метода, а является одним из частных его применений. Более общее значение этого метода состоит в том, что он является методом для практического построения любых измерительных устройств, так как любое измерительное устройство использует те или иные функциональные связи между входной и выходной величинами. Это очевидно в сложных измерительных устройствах (в ваттметрах, в приборах для электрических измерений неэлектрических величин и т.п.). Однако, если понимать под функциональным преобразованием и масштабное преобразование в виде умножения на постоянный коэффициент, то это преобразование имеется и в простейших измерительных устройствах, например в микрометре, когда измеряемая длина связана с углом поворота головки микрометра. Ф.Е. Темников и Р.Р. Харченко ввели понятие измерительного преобразования в само понятие измерения: “техническое измерение есть преобразование измеряемой величины в целях ее удобной оценки, сигнализации, документации, математической обработки, передачи на расстояние и автоматического регулирования”.
Согласно концепции измерительных преобразований, процесс измерений состоит из ряда последовательных частных преобразований измеряемой величины, проводимых до тех пор, пока измерительная информация не будет представлена в виде, ради получения которого и выполняется данное измерение.
Эти отдельные частные преобразования измеряемой величины реально осуществляются отдельными узлами измерительного устройства – измерительными преобразователями.
Таким образом, по этой концепции любое реально осуществленное измерительное устройство состоит из последовательной цепи измерительных преобразователей, образующих канал преобразования информации об измеряемой величине в результат измерения. До введения в метрологии понятия передачи информации и информационной теории измерительных устройств, было затруднительно сказать, что же, собственно говоря, передается по каналу, составленному из ряда последовательных измерительных преобразователей.
При использовании понятия передачи и преобразования информации это логическое затруднение устраняется. Становится ясным, что преобразования, интересующие нас при анализе процесса измерения, это не энергетические преобразования одного вида энергии в другой вид и не преобразование одного вещества в другое, а именно – передача информации о значении измеряемой величины от одного ее носителя к другому, т.е. преобразования информации о значении измеряемой величины.
Это и приводит к определению преобразований, осуществляемых в процессе измерений (в отличие от преобразований вещества или энергии), как преобразований измерительной информации о значении величины и соответственно к определению измерительного устройства как цепи измерительных преобразователей, образующих канал преобразования информации о значении измеряемой величины в результат измерения. Соответственно, информация о значении физической величины, называется измерительной информацией.
Приведенная трактовка понятия измерительного устройства охватывает не только чисто измерительные устройства, предназначенные для познания численного значения наблюдателем, но и более сложные устройства, когда результат измерения воспринимается не человеком, а ЭВМ, системой автоматического регулирования, информационной системой и т. п.
На основании изложенных исходных положений определение понятия измерения может быть сформулировано следующим образом.
ИЗМЕРЕНИЕ – это процесс приема и преобразования информации об измеряемой величине с ЦЕЛЬЮ получения количественного результата ее сравнения с принятой шкалой или единицей в ФОРМЕ, наиболее удобной для дальнейшего преобразования или восприятия человеком.
Определение цели отличает измерение от других процессов приема информации (связи, телевидения и т.п.), а более общее указание формы представления результата устраняет спор о различии устройств “оценки”, контроля и измерения. Таким образом, главным признаком измерения является получение информации о количественном значении измеряемой величины, а форма, в которой будет представлен результат измерения, не может определяться безотносительно к тому, для чего необходим результат этого измерения.
Исходя из концепции измерительных преобразований, можно определить и понятие метода измерения. Метод измерения – это совокупность отдельных преобразований информации о значении измеряемой величины, необходимых для получения результата измерения в заданной форме. Естественно, что преобразования информации нельзя проводить без соответствующих технических средств, которые могут функционировать в соответствии с определенными принципами – физическими явлениями или эффектами.
Структурная схема метода измерения – это схема комплекса преобразований измерительной информации и их взаимодействия в процессе измерения. Структурные схемы методов измерений применяют для создания научно обоснованной классификации и терминологии, основанной на обобщениях, не связанных с конструктивными признаками и являющейся общей для целых классов измерительных устройств.
10. Энтропийное значение неопределенности, получаемое в результате измерения
Согласно К. Шеннону основная идея теории информации состоит в том, что с информацией можно обращаться почти так же, как с массой или энергией. Но “почти также” не означает “точно также”. Известно утверждение Н. Винера: “информация есть информация, а не вещество или энергия”.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.