Введение. 
Физические основы получения информации

Отображением существа материального мира является информация (от лаг. informatio — разъяснение). Измерительная информация (measurement information) — информация о значениях физических величин. Особенность измерительной информации вытекает из общего определения понятия измерения, как нахождения значения физической величины опытным путем, с помощью специальных технических средств (средств измерения).

В результате измерения определяется количественное содержание свойства материального объекта — размер физической величины. Принципиальной особенностью измерения является отражение размера физической величины числом. При этом результат измерения должен быть выражен именованным числом, т. е. в определенных единицах, принятых для данной величины. Только в этом случае результаты измерений, полученные различными средствами и разными экспериментаторами, сопоставимы. В качестве общепринятой системы единиц используется международная система единиц СИ. Результат измерения практически всегда отличается от истинного значения физической величины — значения, которое выражает размер величины абсолютно точно. Истинное значение физической величины определить невозможно. Отличие результата измерения от истинного значения объясняется несовершенством средств измерения, несовершенством способа применения средства измерения, влиянием условий выполнения измерения, участием человека с его ограниченными способностями т. д. Отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины называют абсолютной погрешностью измерения.

Таким образом, измерение заключается в сравнении измеряемого свойства со свойством, принятым за единичное. Сравнению подвергаются однородные величины. В качестве наиболее наглядных примеров такой операции можно привести измерение расстояния линейкой, когда определяется, сколько единиц длины (метров или долей метра — сантиметров или миллиметров) укладывается вдоль измеряемого расстояния; измерение веса рычажными весами, когда измеряемый вес уравновешивается гирьками, имеющими единичный вес (килограмм или тысячную долю килограмма — грамм); измерение интервала времени, когда подсчитывается сколько единиц измерения времени (секунд или долей секунды) укладывается в измеряемый интервал времени. В качестве подобных примеров можно привести измерение площади, измерение объема жидких веществ. Однако возможность указанной операции в непосредственном виде весьма ограниченна. Гораздо чаще возникают ситуации, при которых либо единица измерения физической величины трудно воспроизводима, либо невозможно или затруднительно ее непосредственное сравнение с измеряемым свойством. Поэтому в подавляющем числе случаев для получения измерительной информации производится преобразование одних физических величин в другие, для которых как воспроизведение единицы измерения, так и операция сравнения с ней результата преобразования не вызывает трудноразрешимых проблем. Такое преобразование получило название измерительного преобразования. Предметом рассмотрения данной книги являются физические эффекты, лежащие в основе измерительных преобразований и средств их реализации.