Elektriska mätningar och elektriska mättekniker, mätningarnas roll och betydelse
Vad är en dimension
Mätning är en av de äldsta operationerna som människan använt i den sociala praktiken och med samhällsutvecklingen genomsyrar den alltmer olika verksamhetsområden.
Mätning är en kognitiv process: efter att ha mätt en viss kvantitet vet vi alltid något mer om denna kvantitet än innan mätningen: vi upptäcker dess storlek, som ofta är källan till ett antal ytterligare information för oss, vi lär oss en idé om detta kvantitet, dess förhållande till andra kvantiteter etc.
Mätningsprocessen är ett fysiskt experiment: mätning kan inte göras spekulativt, endast genom teoretiska beräkningar etc.
Mätningen av en fysisk storhet är en jämförelse med ett visst värde av samma fysiska kvantitet taget som en enhet: man kan mäta till exempel längd endast genom att jämföra den med en viss längd.
Av definitionen ovan följer att för att utföra någon mätning du vanligtvis behöver:
-
mått — en verklig återgivning av en måttenhet, till exempel vid vägning krävs en vikt;
-
mätanordning — tekniska medel för att utföra processen att jämföra ett uppmätt värde med ett mått.
Att ha ett mått är absolut nödvändigt för att göra mätningen. Det är sant att måttet i vissa fall tycks saknas i mätningen: till exempel vid vägning av en urtavla får vikterna inte användas direkt, men det betyder inte att måttet inte är inblandat i en sådan mätning: vågen för dessa vikter är förkalibrerad med hjälp av lämpliga vikter.
I skalan för sådana vikter är därför så att säga placerat ett mått på massa, som alltså deltar i all vägning.
På samma sätt, när du mäter elektriskt motstånd med en ohmmeter nd, krävs användning av motståndsmått, men i det här fallet kan de överges endast för att under tillverkningen av ohmmetern kalibreras dess skala med hjälp av provmotståndsmått, vilket ingår indirekt i varje användning av enheten.
Å andra sidan är en mätanordning inte alltid nödvändig för att göra en mätning: för de enklaste mätningarna räcker det att bara ha ett mått, men det kan hända att apparaten inte fastnar.
Se även: Fysiska storheter och parametrar, enheter
Direkta, indirekta och aggregerade mätningar
Enligt metoden för att erhålla mätresultatet är det nödvändigt att särskilja:
-
direkta mätningar;
-
indirekta mätningar;
-
kumulativa mätningar.
Direkta mätningar är de mätningar där själva kvantiteten av intresse mäts direkt: vägning på en våg för att bestämma massan av en kropp, mäta längd genom att direkt jämföra ett givet avstånd med ett motsvarande längdmått, mäta elektriskt motstånd med en ohmmeter, elström med amperemeter mm.
Direkta mätningar är en mycket vanlig typ av teknisk mätning. Indirekta mått är de mått där själva räntebeloppet inte direkt mäts, utan några andra storheter med vilka det uppmätta beloppet står i ett visst förhållande; Efter att ha bestämt värdena för dessa kvantiteter (genom direkta mätningar) och använda det kända förhållandet mellan dessa kvantiteter och den uppmätta kvantiteten, är det möjligt att beräkna värdet av den uppmätta kvantiteten.
Till exempel, för att bestämma det specifika elektriska motståndet för ett visst material, mäts längden på en tråd gjord av det materialet, dess tvärsnittsarea och dess elektriska resistans. Från resultaten av dessa mätningar kan det önskade motståndet beräknas.
Indirekta mätningar är mer komplicerade än direkta mätningar, men de används ganska ofta inom teknik och vetenskaplig forskning, särskilt eftersom direkta mätningar av vissa storheter i många fall visar sig vara praktiskt taget omöjliga.
Kumulativa mätningar är de mätningar där det önskade mätresultatet härleds från resultaten av flera grupper av direkta eller indirekta mätningar av enskilda storheter, det funktionella samband med vilket de storheter vi är intresserade av uttrycks i form av implicita funktioner.
Baserat på resultaten av grupper av direkta eller indirekta mätningar av ett antal kvantiteter, sammanställs ett ekvationssystem, vars lösning ger värdena för kvantiteterna av intresse.
Mätningarnas roll och metrologins betydelse i det moderna samhället
Utvecklingen av vetenskap och teknik är oupplösligt kopplad till utveckling och förbättring av mätinstrument. Redovisningen av varje nytt vetenskapligt eller tekniskt problem tvingar oss att leta efter nya mätinstrument, och förbättringen av mätinstrument bidrar till utvecklingen av nya grenar av vetenskap och teknik.
Ackumuleringen av vetenskaplig och tillämpad kunskap inom området elektricitet och magnetism berikade avsevärt teorin och tekniken för mätningar och ledde till bildandet av en oberoende och omfattande gren — elektrisk mätteknik.
Elektrisk mätteknik omfattar metoderna för elektriska mätningar, design och produktion av nödvändiga tekniska medel (mätanordningar), samt frågor om deras praktiska användning.
För närvarande är föremålen för elektriska mätningar i första hand alla elektriska och magnetiska storheter (ström, spänning, effekt, elektrisk energi, mängd elektricitet, strömfrekvens, magnetiska egenskaper hos material, etc.).
Men på grund av den höga noggrannheten, känsligheten och den stora experimentella bekvämligheten med elektriska mätmetoder, blir mättekniker mer och mer utbredda, som reduceras till en preliminär omvandling av de storheter som ska mätas till en elektrisk storhet som är proportionell mot dem. mäts sedan direkt.
Sådana mätmetoder, de så kallade «icke-elektriska mätningarna av icke-elektriska storheter» (temperatur, tryck, fuktighet, hastighet, acceleration, vibrationer, elastiska deformationer etc. På avstånd, utföra matematiska operationer åt helvete med mätbara storheter och större bekvämlighet för dig att spela in dem i tid.
Elektrisk mätutrustning spelar rollen som en viktig faktor för vetenskapliga och tekniska framsteg i driften av energisystem, och mätningen av elektriska parametrar för kraftverk är ett incitament för att rationalisera energibesparingar.
Elektriska mättekniker är också oerhört viktiga vid styrning av produktionsprocesser i olika industrier, vid kontroll av kvaliteten på material, halvfabrikat och många produkter, vid geologiska undersökningar och i en mängd olika vetenskaplig forskning, där elektriska och magnetiska mätmetoder används för att erhålla de mest exakta resultaten inom ett mycket brett spektrum av mätvärden.
Ett urval av artiklar om olika elektriska mätanordningar och deras praktiska användning:
Klassificering av elektriska mätinstrument, skalsymboler för enheter
Standarder för elektriska enheter och exemplariska åtgärder