Elektriske målinger og elektriske måleteknologier, målingenes rolle og betydning
Hva er en dimensjon
Måling er en av de eldste operasjonene som brukes av mennesket i sosial praksis, og med samfunnsutviklingen gjennomsyrer den i økende grad ulike aktivitetsfelt.
Måling er en kognitiv prosess: etter å ha målt en viss mengde, vet vi alltid noe mer om denne mengden enn før målingen: vi oppdager størrelsen, som ofte er kilden til en rekke tilleggsinformasjon for oss, vi lærer en idé om dette mengde, dens forhold til andre mengder osv.
Måleprosessen er et fysisk eksperiment: måling kan ikke gjøres spekulativt, kun gjennom teoretiske beregninger osv.
Målingen av en fysisk mengde er en sammenligning med en viss verdi av samme fysiske mengde tatt som en enhet: man kan måle for eksempel lengde bare ved å sammenligne den med en viss lengde.
Fra definisjonen ovenfor følger det at for å utføre enhver måling du vanligvis trenger:
-
måle — en reell gjengivelse av en måleenhet, for eksempel ved veiing kreves en vekt;
-
måleenhet — tekniske midler for å utføre prosessen med å sammenligne en målt verdi med et mål.
Å ha et mål er helt nødvendig for å gjøre målingen. Det er sant at det i noen tilfeller ser ut til at målet mangler i målingen: for eksempel når du veier en skive, kan vektene ikke brukes direkte, men dette betyr ikke at målet ikke er involvert i en slik måling: skalaen til disse vektene er forhåndskalibrert ved bruk av passende vekter.
I skalaen til slike vekter er det derfor så å si plassert et massemål, som dermed deltar i all veiing.
På samme måte, når du måler elektrisk motstand med et ohmmeter nd, er det nødvendig å bruke motstandsmål, men i dette tilfellet kan de bare forlates fordi under produksjonen av ohmmeteret kalibreres skalaen ved hjelp av prøvemotstandsmål, som er indirekte inkludert i hver bruk av enheten.
På den annen side er det ikke alltid nødvendig med et måleapparat for å foreta en måling: for de enkleste målingene er det nok å bare ha et mål, men det kan hende at enheten ikke fester seg.
Se også: Fysiske mengder og parametere, enheter
Direkte, indirekte og aggregerte målinger
I henhold til metoden for å oppnå måleresultatet, er det nødvendig å skille mellom:
-
direkte målinger;
-
indirekte målinger;
-
kumulative målinger.
Direkte målinger er de målingene der selve mengden av interesse måles direkte: veiing på en skala for å bestemme massen til et legeme, måle lengde ved direkte å sammenligne en gitt avstand med et tilsvarende lengdemål, måle elektrisk motstand ved hjelp av et ohmmeter, elektrisk strøm med amperemeter etc.
Direkte målinger er en svært vanlig type teknisk måling. Indirekte målinger er de målingene der selve rentebeløpet ikke måles direkte, men noen andre størrelser som det målte beløpet står i et visst forhold til; Etter å ha bestemt verdiene av disse mengdene (ved direkte målinger) og ved å bruke det kjente forholdet mellom disse mengdene og den målte mengden, er det mulig å beregne verdien av den målte mengden.
For å bestemme den spesifikke elektriske motstanden til et bestemt materiale, måles for eksempel lengden på en ledning laget av det materialet, dens tverrsnittsareal og dens elektriske motstand. Ut fra resultatene av disse målingene kan ønsket motstand beregnes.
Indirekte målinger er mer kompliserte enn direkte målinger, men de brukes i teknologi og vitenskapelig forskning ganske ofte, spesielt siden direkte målinger av enkelte mengder i mange tilfeller viser seg å være praktisk talt umulige.
Kumulative målinger er de målingene der det ønskede måleresultatet er utledet fra resultatene av flere grupper av direkte eller indirekte målinger av individuelle størrelser, det funksjonelle forholdet som størrelsene vi er interessert i uttrykkes i form av implisitte funksjoner.
Basert på resultatene fra grupper av direkte eller indirekte målinger av en rekke mengder, kompileres et system av ligninger, hvis løsning gir verdiene til mengdene av interesse.
Målingenes rolle og betydningen av metrologi i det moderne samfunnet
Utviklingen av vitenskap og teknologi er uløselig knyttet til utvikling og forbedring av måleinstrumenter. Uttalelsen av hvert nytt vitenskapelig eller teknisk problem tvinger oss til å se etter nye måleinstrumenter, og forbedring av måleinstrumenter bidrar til utviklingen av nye grener av vitenskap og teknologi.
Akkumuleringen av vitenskapelig og anvendt kunnskap innen elektrisitet og magnetisme beriket teorien og teknikken for målinger betydelig og førte til dannelsen av en uavhengig og omfattende gren - elektrisk måleteknologi.
Elektrisk måleteknologi dekker metodene for elektriske målinger, design og produksjon av nødvendige tekniske midler (måleapparater), samt spørsmål om deres praktiske bruk.
For tiden er objektene for elektriske målinger primært alle elektriske og magnetiske størrelser (strøm, spenning, kraft, elektrisk energi, mengde elektrisitet, strømfrekvens, magnetiske egenskaper til materialer, etc.).
Men på grunn av den høye nøyaktigheten, følsomheten og den store eksperimentelle bekvemmeligheten til elektriske målemetoder, blir måleteknikker mer og mer utbredt, som reduseres til en foreløpig konvertering av mengdene som skal måles til en elektrisk størrelse proporsjonal med dem. deretter målt direkte.
Slike målemetoder, de såkalte «ikke-elektriske målinger av ikke-elektriske størrelser» (temperatur, trykk, fuktighet, hastighet, akselerasjon, vibrasjoner, elastiske deformasjoner osv. På avstand utføre matematiske operasjoner til helvete med målbare mengder og større bekvemmelighet for deg å ta dem opp i tide.
Elektrisk måleutstyr spiller rollen som en viktig faktor for vitenskapelig og teknisk fremgang i driften av energisystemer, og måling av elektriske parametere til kraftverk er et insentiv for rasjonalisering av energisparing.
Elektriske måleteknologier er også ekstremt viktige i kontrollen av produksjonsprosesser i ulike bransjer, i kontrollen av kvaliteten på materialer, halvfabrikata og mange produkter, i geologiske undersøkelser og i et bredt spekter av vitenskapelig forskning, der elektrisk og magnetisk målemetoder brukes for å oppnå de mest nøyaktige resultatene i et meget bredt spekter av målte verdier.
Et utvalg artikler om ulike elektriske måleapparater og deres praktiske bruk:
Klassifisering av elektriske måleinstrumenter, skalasymboler for enheter