Măsurătorile electrice și tehnologiile de măsurare electrică, rolul și importanța măsurătorilor
Ce este o dimensiune
Măsurarea este una dintre cele mai vechi operații folosite de om în practica socială, iar odată cu dezvoltarea societății ea pătrunde din ce în ce mai mult în diverse domenii de activitate.
Măsurarea este un proces cognitiv: după măsurarea unei anumite mărimi, știm întotdeauna ceva mai mult despre această cantitate decât înainte de măsurare: descoperim mărimea ei, care este adesea sursa unui număr de informații suplimentare pentru noi, aflăm o idee despre aceasta. cantitatea, relația acesteia cu alte cantități etc.
Procesul de măsurare este un experiment fizic: măsurarea nu se poate face în mod speculativ, ci doar prin calcule teoretice etc.
Măsurarea unei mărimi fizice este o comparație cu o anumită valoare a aceleiași mărimi fizice luată ca unitate: se poate măsura, de exemplu, lungimea doar comparând-o cu o anumită lungime.
Din definiția de mai sus rezultă că pentru a efectua orice măsurătoare aveți nevoie în general de:
-
măsură — o reproducere reală a unei unități de măsură, de exemplu, la cântărire, este necesară o greutate;
-
dispozitiv de măsurare — mijloc tehnic pentru efectuarea procesului de comparare a unei valori măsurate cu o măsură.
A avea o măsură este absolut necesar pentru a face măsurarea. Este adevărat că în unele cazuri măsura pare să lipsească în măsurare: de exemplu, atunci când cântăriți un cadran, greutățile nu pot fi folosite direct, dar asta nu înseamnă că măsura nu este implicată într-o astfel de măsurare: scara acestor greutăți este pre-calibrată folosind greutăți adecvate.
Prin urmare, pe scara unor astfel de greutăți este plasată, parcă, o măsură a masei, care participă astfel la toate cântăririle.
În același mod, atunci când măsurați rezistența electrică cu un ohmmetru nd, se impune utilizarea măsurilor de rezistență, dar în acest caz acestea pot fi abandonate doar pentru că în timpul fabricării ohmmetrului, scara acestuia este calibrată folosind măsuri de rezistență eșantion, care sunt incluse indirect în fiecare utilizare a dispozitivului.
Pe de altă parte, un dispozitiv de măsurare nu este întotdeauna necesar pentru a efectua o măsurătoare: pentru cele mai simple măsurători este suficient să existe doar o măsură, dar dispozitivul s-ar putea să nu se lipească.
Vezi si: Mărimi și parametri fizici, unități
Măsurători directe, indirecte și agregate
În funcție de metoda de obținere a rezultatului măsurării, este necesar să se distingă:
-
măsurători directe;
-
măsurători indirecte;
-
măsurători cumulate.
Măsurătorile directe sunt acele măsurători în care cantitatea de interes în sine este măsurată direct: cântărirea pe o cântar pentru a determina masa unui corp, măsurarea lungimii comparând direct o distanță dată cu o măsură corespunzătoare a lungimii, măsurarea rezistenței electrice folosind un ohmmetru, curent electric cu ampermetru etc.
Măsurătorile directe sunt un tip foarte comun de măsurare tehnică. Măsurătorile indirecte sunt acele măsurători în care valoarea dobânzii în sine nu este măsurată direct, ci alte mărimi cu care suma măsurată este într-o anumită relație; După determinarea valorilor acestor mărimi (prin măsurători directe) și folosind relația cunoscută dintre aceste mărimi și mărimea măsurată, este posibil să se calculeze valoarea mărimii măsurate.
De exemplu, pentru a determina rezistența electrică specifică a unui anumit material, se măsoară lungimea unui fir din acel material, aria secțiunii transversale și rezistența sa electrică. Din rezultatele acestor măsurători se poate calcula rezistența dorită.
Măsurătorile indirecte sunt mai complicate decât măsurătorile directe, dar sunt folosite destul de des în tehnologie și cercetare științifică, mai ales că în multe cazuri măsurătorile directe ale unor cantități se dovedesc a fi practic imposibile.
Măsurătorile cumulate sunt acele măsurători în care rezultatul măsurării dorit este derivat din rezultatele mai multor grupuri de măsurători directe sau indirecte de mărimi individuale, relația funcțională cu care mărimile care ne interesează sunt exprimate sub formă de funcții implicite.
Pe baza rezultatelor grupurilor de măsurători directe sau indirecte ale unui număr de mărimi, este compilat un sistem de ecuații, a cărui soluție dă valorile cantităților de interes.
Rolul măsurătorilor și importanța metrologiei în societatea modernă
Dezvoltarea științei și tehnologiei este indisolubil legată de dezvoltarea și îmbunătățirea instrumentelor de măsură. Enunțarea fiecărei noi probleme științifice sau tehnice ne obligă să căutăm noi instrumente de măsură, iar îmbunătățirea instrumentelor de măsură contribuie la dezvoltarea unor noi ramuri ale științei și tehnologiei.
Acumularea de cunoștințe științifice și aplicate în domeniul electricității și magnetismului a îmbogățit semnificativ teoria și tehnica măsurătorilor și a condus la formarea unei ramuri independente și extinse - tehnologia de măsurare electrică.
Tehnologia de măsurare electrică acoperă metodele de măsurători electrice, proiectarea și producerea mijloacelor tehnice necesare (dispozitive de măsurare), precum și întrebări despre utilizarea lor practică.
În prezent, obiectele măsurătorilor electrice sunt în primul rând toate mărimile electrice și magnetice (curent, tensiune, putere, energie electrică, cantitate de electricitate, frecvență curentă, proprietăți magnetice ale materialelor etc.).
Cu toate acestea, datorită preciziei ridicate, sensibilității și a marii comoditati experimentale a metodelor de măsurare electrică, tehnicile de măsurare devin din ce în ce mai răspândite, care se reduc la o conversie preliminară a mărimilor de măsurat într-o mărime electrică proporțională cu acestea. apoi măsurată direct.
Astfel de metode de măsurare, așa-numitele „măsurători neelectrice ale mărimilor neelectrice” (temperatură, presiune, umiditate, viteză, accelerație, vibrații, deformații elastice etc. La distanță, efectuarea de operații matematice la naiba cu mărimi măsurabile și mai multă comoditate pentru a le înregistra la timp.
Echipamentele electrice de măsurare joacă rolul unui factor important pentru progresul științific și tehnic în funcționarea sistemelor energetice, iar măsurarea parametrilor electrici ai centralelor electrice este un stimulent pentru raționalizarea economisirii energiei.
Tehnologiile de măsurare electrică sunt, de asemenea, extrem de importante în controlul proceselor de producție din diverse industrii, în controlul calității materialelor, semifabricatelor și a multor produse, în studiile geologice și într-o mare varietate de cercetări științifice, unde electrice și magnetice. metodele de măsurare sunt utilizate pentru a obține cele mai precise rezultate într-o gamă foarte largă de valori măsurate.
O selecție de articole despre diverse dispozitive electrice de măsurare și utilizarea lor practică:
Clasificarea instrumentelor electrice de măsurare, simboluri scară ale dispozitivelor
Scala metrului, diviziunea scalei
Standarde pentru unitățile electrice și măsuri exemplificative