Elektriksel ölçümler ve elektriksel ölçüm teknolojileri, ölçümlerin rolü ve önemi
boyut nedir
Ölçme, insanın sosyal uygulamada kullandığı en eski işlemlerden biridir ve toplumun gelişmesiyle birlikte çeşitli faaliyet alanlarına giderek daha fazla nüfuz eder.
Ölçüm bilişsel bir süreçtir: Belirli bir miktarı ölçtükten sonra, bu miktar hakkında her zaman ölçümden öncekinden daha fazlasını biliriz: genellikle bizim için bir dizi ek bilginin kaynağı olan boyutunu keşfederiz, bununla ilgili bir fikir ediniriz. nicelik, diğer niceliklerle ilişkisi vb.
Ölçüm işlemi fiziksel bir deneydir: ölçüm spekülatif olarak yapılamaz, sadece teorik hesaplamalar vb.
Bir fiziksel niceliğin ölçümü, birim olarak alınan aynı fiziksel niceliğin belirli bir değeriyle yapılan karşılaştırmadır: Örneğin, uzunluk ancak belirli bir uzunlukla karşılaştırılarak ölçülebilir.
Yukarıdaki tanımdan, herhangi bir ölçümü gerçekleştirmek için genellikle ihtiyacınız olduğu anlaşılmaktadır:
-
ölçü - bir ölçü biriminin gerçek bir kopyası, örneğin tartarken bir ağırlık gereklidir;
-
ölçüm cihazı - ölçülen bir değeri bir ölçü ile karşılaştırma sürecini gerçekleştirmek için teknik araç.
Ölçüm yapabilmek için mutlaka bir ölçüye sahip olmak gereklidir. Bazı durumlarda ölçünün ölçümde eksik göründüğü doğrudur: örneğin, bir kadranı tartarken, ağırlıklar doğrudan kullanılmayabilir, ancak bu, ölçünün böyle bir ölçümde yer almadığı anlamına gelmez: Bu ağırlıkların terazisi, uygun ağırlıklar kullanılarak önceden kalibre edilir.
Bu nedenle, bu tür ağırlıkların terazisinde, sanki tüm tartıma katılan bir kütle ölçüsü yerleştirilmiştir.
Aynı şekilde, bir ohmmetre ile elektrik direncini ölçtüğünüzde, direnç önlemlerinin kullanılması gerekir, ancak bu durumda, bunlar yalnızca ohmmetrenin üretimi sırasında ölçeği örnek direnç önlemleri kullanılarak kalibre edildiğinden terk edilebilir. cihazın her kullanımına dolaylı olarak dahil edilir.
Öte yandan, bir ölçüm yapmak için bir ölçüm cihazı her zaman gerekli değildir: en basit ölçümler için sadece bir ölçüme sahip olmak yeterlidir, ancak cihaz tutmayabilir.
Ayrıca bakınız: Fiziksel miktarlar ve parametreler, birimler
Doğrudan, dolaylı ve toplu ölçümler
Ölçüm sonucunu elde etme yöntemine göre, ayırt etmek gerekir:
-
doğrudan ölçümler;
-
dolaylı ölçümler;
-
kümülatif ölçümler.
Doğrudan ölçümler, ilgilenilen miktarın doğrudan ölçüldüğü ölçümlerdir: bir cismin kütlesini belirlemek için bir terazide tartmak, belirli bir mesafeyi karşılık gelen bir uzunluk ölçüsüyle doğrudan karşılaştırarak uzunluğu ölçmek, bir ohmmetre kullanarak elektrik direncini ölçmek, ampermetre vb. ile elektrik akımı
Doğrudan ölçümler çok yaygın bir teknik ölçüm türüdür. Dolaylı ölçümler, ilgi miktarının kendisinin doğrudan ölçülmediği, ancak ölçülen miktarın belirli bir ilişki içinde olduğu diğer bazı niceliklerin ölçüldüğü ölçümlerdir; Bu büyüklüklerin (doğrudan ölçümlerle) değerlerini belirledikten ve bu büyüklükler ile ölçülen büyüklük arasındaki bilinen ilişkiyi kullandıktan sonra, ölçülen büyüklüğün değerini hesaplamak mümkündür.
Örneğin, belirli bir malzemenin özgül elektrik direncini belirlemek için, o malzemeden yapılmış bir telin uzunluğu, kesit alanı ve elektrik direnci ölçülür. Bu ölçümlerin sonuçlarından, istenen direnç hesaplanabilir.
Dolaylı ölçümler, doğrudan ölçümlerden daha karmaşıktır, ancak teknoloji ve bilimsel araştırmalarda oldukça sık kullanılırlar, özellikle de birçok durumda bazı büyüklüklerin doğrudan ölçümlerinin pratikte imkansız olduğu ortaya çıktığından.
Kümülatif ölçümler, istenen ölçüm sonucunun, bireysel niceliklerin doğrudan veya dolaylı ölçüm gruplarının sonuçlarından elde edildiği, ilgilendiğimiz niceliklerin örtülü fonksiyonlar biçiminde ifade edildiği işlevsel ilişkinin olduğu ölçümlerdir.
Bir dizi niceliğin doğrudan veya dolaylı ölçüm gruplarının sonuçlarına dayanarak, çözümü ilgilenilen niceliklerin değerlerini veren bir denklem sistemi derlenir.
Modern toplumda ölçümlerin rolü ve metrolojinin önemi
Bilim ve teknolojinin gelişimi, ölçüm araçlarının geliştirilmesi ve iyileştirilmesi ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Her yeni bilimsel veya teknik problemin ifadesi bizi yeni ölçü aletleri aramaya zorlar ve ölçü aletlerinin gelişmesi yeni bilim ve teknoloji dallarının gelişmesine katkı sağlar.
Elektrik ve manyetizma alanındaki bilimsel ve uygulamalı bilgi birikimi, ölçüm teorisini ve tekniğini önemli ölçüde zenginleştirdi ve bağımsız ve kapsamlı bir dal olan elektriksel ölçüm teknolojisinin oluşmasına yol açtı.
Elektriksel ölçüm teknolojisi, elektriksel ölçüm yöntemlerini, gerekli teknik araçların (ölçüm cihazları) tasarımını ve üretimini ve bunların pratik kullanımlarıyla ilgili soruları kapsar.
Şu anda, elektriksel ölçümlerin nesneleri öncelikle tüm elektriksel ve manyetik büyüklüklerdir (akım, voltaj, güç, elektrik enerjisi, elektrik miktarı, akım frekansı, malzemelerin manyetik özellikleri, vb.).
Bununla birlikte, elektriksel ölçüm yöntemlerinin yüksek doğruluğu, hassasiyeti ve büyük deneysel kolaylığı nedeniyle, ölçülecek büyüklüklerin bunlarla orantılı bir elektriksel miktara dönüştürülmesine indirgenen ölçüm teknikleri giderek daha yaygın hale gelmektedir. sonra doğrudan ölçülür.
Bu tür ölçüm yöntemleri, sözde "elektriksel olmayan büyüklüklerin elektriksel olmayan ölçümleri" (sıcaklık, basınç, nem, hız, ivme, titreşimler, elastik deformasyonlar vb.) bunları zamanında kaydetmeniz için daha büyük kolaylık.
Elektrikli ölçüm ekipmanı, enerji sistemlerinin işletilmesinde bilimsel ve teknik ilerleme için önemli bir faktör rolü oynar ve enerji santrallerinin elektriksel parametrelerinin ölçülmesi, enerji tasarrufunun rasyonelleştirilmesi için bir teşviktir.
Elektriksel ölçüm teknolojileri, çeşitli endüstrilerdeki üretim süreçlerinin kontrolünde, malzemelerin, yarı mamullerin ve birçok ürünün kalitesinin kontrolünde, jeolojik araştırmalarda ve elektrik ve manyetik alanların olduğu çok çeşitli bilimsel araştırmalarda da son derece önemlidir. çok geniş bir ölçüm değeri aralığında en doğru sonuçları elde etmek için ölçüm yöntemleri kullanılır.
Çeşitli elektrikli ölçüm cihazları ve bunların pratik kullanımı hakkında çeşitli makaleler:
Elektrikli ölçü aletlerinin sınıflandırılması, cihazların ölçek sembolleri
Elektrik üniteleri için standartlar ve örnek önlemler