Elektriskie mērījumi un elektrisko mērīšanas tehnoloģijas, mērījumu nozīme un nozīme
Kas ir dimensija
Mērīšana ir viena no senākajām darbībām, ko cilvēks izmanto sociālajā praksē, un, attīstoties sabiedrībai, tā arvien vairāk caurvij dažādas darbības jomas.
Mērīšana ir kognitīvs process: pēc noteikta lieluma mērīšanas mēs vienmēr zinām kaut ko vairāk par šo lielumu nekā pirms mērīšanas: mēs atklājam tā lielumu, kas mums bieži ir daudzu papildu informācijas avots, mēs uzzinām par to priekšstatu. daudzums, tā saistība ar citiem daudzumiem utt.
Mērīšanas process ir fizisks eksperiments: mērījumus nevar veikt spekulatīvi, tikai ar teorētiskiem aprēķiniem utt.
Fiziskā lieluma mērīšana ir salīdzinājums ar noteiktu tā paša fiziskā lieluma vērtību, kas ņemta par vienību: var izmērīt, piemēram, garumu, tikai salīdzinot to ar noteiktu garumu.
No iepriekš minētās definīcijas izriet, ka, lai veiktu jebkuru mērījumu, jums parasti ir nepieciešams:
-
mērs — mērvienības reāls atveidojums, piemēram, sverot ir nepieciešams atsvars;
-
mērierīce — tehnisks līdzeklis mērītās vērtības salīdzināšanas ar mēru procesa veikšanai.
Lai veiktu mērījumu, noteikti ir nepieciešams mērs. Taisnība, ka dažos gadījumos mēra mērījumā šķiet trūkst: piemēram, sverot ciparnīcu, svarus var neizmantot tieši, taču tas nenozīmē, ka mērs nav iesaistīts šādā mērījumā: šo svaru skala ir iepriekš kalibrēta, izmantojot atbilstošus svarus.
Tāpēc šādu svaru skalā it kā tiek ievietots masas mērs, kas tādējādi piedalās visā svēršanā.
Tādā pašā veidā, mērot elektrisko pretestību ar ommetru nd, ir nepieciešams izmantot pretestības mērus, taču šajā gadījumā no tiem var atteikties tikai tāpēc, ka ommera ražošanas laikā tā skala tiek kalibrēta, izmantojot parauga pretestības mērus, kas ir netieši iekļauti katrā ierīces lietošanas reizē.
Savukārt mērierīce ne vienmēr ir nepieciešama, lai veiktu mērījumu: vienkāršākajiem mērījumiem pietiek tikai ar mēru, bet ierīce var arī nepielipt.
Skatīt arī: Fizikālie lielumi un parametri, mērvienības
Tiešie, netiešie un apkopotie mērījumi
Saskaņā ar mērījumu rezultāta iegūšanas metodi ir jānošķir:
-
tiešie mērījumi;
-
netiešie mērījumi;
-
kumulatīvie mērījumi.
Tiešie mērījumi ir tie mērījumi, kuros interesējamais daudzums tiek mērīts tieši: svēršana uz skalas, lai noteiktu ķermeņa masu, garuma mērīšana, tieši salīdzinot noteiktu attālumu ar atbilstošu garuma mērījumu, elektriskās pretestības mērīšana, izmantojot ommetru, elektriskā strāva ar ampērmetru utt.
Tiešie mērījumi ir ļoti izplatīts tehnisko mērījumu veids. Netiešie mērījumi ir tie mērījumi, kuros netiek tieši mērīts pats interesējošais daudzums, bet daži citi lielumi, ar kuriem izmērītā summa ir noteiktās attiecībās; Pēc šo lielumu vērtību noteikšanas (ar tiešajiem mērījumiem) un izmantojot zināmo attiecību starp šiem lielumiem un izmērīto daudzumu, ir iespējams aprēķināt izmērītā daudzuma vērtību.
Piemēram, lai noteiktu konkrēta materiāla īpatnējo elektrisko pretestību, tiek mērīts no šī materiāla izgatavota stieples garums, šķērsgriezuma laukums un elektriskā pretestība. No šo mērījumu rezultātiem var aprēķināt vēlamo pretestību.
Netiešie mērījumi ir sarežģītāki par tiešiem mērījumiem, taču tos izmanto tehnoloģijā un zinātniskajos pētījumos diezgan bieži, jo īpaši tāpēc, ka daudzos gadījumos dažu lielumu tiešie mērījumi izrādās praktiski neiespējami.
Kumulatīvie mērījumi ir tie mērījumi, kuros vēlamais mērījumu rezultāts tiek iegūts no vairāku atsevišķu lielumu tiešu vai netiešu mērījumu grupu rezultātiem, funkcionālās attiecības, ar kurām mūs interesējošie lielumi tiek izteikti implicītu funkciju veidā.
Pamatojoties uz vairāku lielumu tiešu vai netiešu mērījumu grupu rezultātiem, tiek sastādīta vienādojumu sistēma, kuras risinājums dod interesējošo daudzumu vērtības.
Mērījumu nozīme un metroloģijas nozīme mūsdienu sabiedrībā
Zinātnes un tehnoloģiju attīstība ir nesaraujami saistīta ar mērinstrumentu izstrādi un pilnveidošanu. Katras jaunas zinātniskas vai tehniskas problēmas izklāsts liek meklēt jaunus mērinstrumentus, un mērinstrumentu pilnveidošana veicina jaunu zinātnes un tehnikas nozaru attīstību.
Zinātnisko un lietišķo zināšanu uzkrāšanās elektrības un magnētisma jomā būtiski bagātināja mērījumu teoriju un tehniku un radīja neatkarīgu un plašu nozari — elektrisko mērīšanas tehnoloģiju.
Elektrisko mērījumu tehnoloģija aptver elektrisko mērījumu metodes, nepieciešamo tehnisko līdzekļu (mērīšanas ierīču) projektēšanu un izgatavošanu, kā arī jautājumus par to praktisko izmantošanu.
Pašlaik elektrisko mērījumu objekti galvenokārt ir visi elektriskie un magnētiskie lielumi (strāva, spriegums, jauda, elektriskā enerģija, elektroenerģijas daudzums, strāvas frekvence, materiālu magnētiskās īpašības utt.).
Tomēr elektrisko mērīšanas metožu augstās precizitātes, jutīguma un lielās eksperimentālās ērtības dēļ arvien plašāk izplatās mērīšanas paņēmieni, kas tiek samazināti līdz provizoriskai mērāmo lielumu pārvēršanai tiem proporcionālā elektriskā daudzumā. pēc tam mēra tieši.
Šādas mērīšanas metodes, tā sauktie «neelektrisko lielumu neelektriskie mērījumi» (temperatūra, spiediens, mitrums, ātrums, paātrinājums, vibrācijas, elastīgās deformācijas u.c. Attālumā, veicot matemātiskas darbības uz elli ar izmērāmiem lielumiem un lielākas ērtības, lai jūs tos ierakstītu laikā.
Elektriskās mērierīces spēlē nozīmīgu zinātnes un tehnikas progresa faktoru energosistēmu darbībā, un elektrostaciju elektrisko parametru mērīšana ir stimuls enerģijas taupīšanas racionalizēšanai.
Elektrisko mērījumu tehnoloģijas ir ārkārtīgi svarīgas arī dažādu nozaru ražošanas procesu kontrolē, materiālu, pusfabrikātu un daudzu izstrādājumu kvalitātes kontrolē, ģeoloģiskajos pētījumos un visdažādākajos zinātniskajos pētījumos, kur elektriskās un magnētiskās mērīšanas metodes tiek izmantotas, lai iegūtu visprecīzākos rezultātus ļoti plašā mērījumu vērtību diapazonā.
Rakstu izlase par dažādām elektriskām mērierīcēm un to praktisko pielietojumu:
Elektrisko mērinstrumentu klasifikācija, ierīču mēroga simboli
Elektrisko vienību standarti un paraugpasākumi