Elektriske målinger og elektriske måleteknologier, målingernes rolle og betydning
Hvad er en dimension
Måling er en af de ældste operationer, som mennesket har brugt i social praksis, og med samfundsudviklingen gennemsyrer den i stigende grad forskellige aktivitetsfelter.
Måling er en kognitiv proces: efter at have målt en bestemt mængde, ved vi altid noget mere om denne mængde end før målingen: vi opdager dens størrelse, som ofte er kilden til en række yderligere informationer for os, vi lærer en idé om dette mængde, dens forhold til andre mængder mv.
Måleprocessen er et fysisk eksperiment: måling kan ikke foretages spekulativt, kun gennem teoretiske beregninger osv.
Målingen af en fysisk størrelse er en sammenligning med en bestemt værdi af den samme fysiske størrelse taget som en enhed: man kan for eksempel kun måle længden ved at sammenligne den med en bestemt længde.
Af ovenstående definition følger det, at for at udføre enhver måling, du generelt har brug for:
-
måle — en reel gengivelse af en måleenhed, for eksempel ved vejning kræves en vægt;
-
måleanordning — tekniske midler til at udføre processen med at sammenligne en målt værdi med en måling.
At have et mål er absolut nødvendigt for at foretage målingen. Det er rigtigt, at målet i nogle tilfælde synes at mangle i målingen: for eksempel, når man vejer en urskive, må vægtene ikke bruges direkte, men det betyder ikke, at målet ikke er involveret i en sådan måling: skalaen af disse vægte er prækalibreret ved hjælp af passende vægte.
Derfor er der i skalaen af sådanne vægte ligesom placeret et massemål, som altså deltager i al vejning.
På samme måde, når du måler elektrisk modstand med et ohmmeter nd, er brugen af modstandsmål påkrævet, men i dette tilfælde kan de kun opgives, fordi under fremstillingen af ohmmeteret kalibreres dets skala ved hjælp af prøvemodstandsmål, som er indirekte inkluderet i hver brug af enheden.
På den anden side er et måleapparat ikke altid nødvendigt for at foretage en måling: For de enkleste målinger er det nok kun at have et mål, men apparatet kan ikke klæbe.
Se også: Fysiske mængder og parametre, enheder
Direkte, indirekte og aggregerede målinger
Ifølge metoden til at opnå måleresultatet er det nødvendigt at skelne:
-
direkte målinger;
-
indirekte målinger;
-
kumulative målinger.
Direkte målinger er de målinger, hvor selve mængden af interesse måles direkte: vejning på en vægt for at bestemme massen af et legeme, måling af længde ved direkte at sammenligne en given afstand med et tilsvarende længdemål, måling af elektrisk modstand ved hjælp af et ohmmeter, elektrisk strøm med amperemeter mm.
Direkte målinger er en meget almindelig type teknisk måling. Indirekte målinger er de målinger, hvor selve rentebeløbet ikke måles direkte, men nogle andre størrelser, som det målte beløb står i et bestemt forhold til; Efter at have bestemt værdierne af disse mængder (ved direkte målinger) og ved at bruge det kendte forhold mellem disse mængder og den målte mængde, er det muligt at beregne værdien af den målte mængde.
For for eksempel at bestemme den specifikke elektriske modstand af et bestemt materiale, måles længden af en ledning lavet af dette materiale, dets tværsnitsareal og dets elektriske modstand. Ud fra resultaterne af disse målinger kan den ønskede modstand beregnes.
Indirekte målinger er mere komplicerede end direkte målinger, men de bruges ret ofte i teknologi og videnskabelig forskning, især da direkte målinger af nogle mængder i mange tilfælde viser sig at være praktisk talt umulige.
Kumulative målinger er de målinger, hvor det ønskede måleresultat er afledt af resultaterne af flere grupper af direkte eller indirekte målinger af individuelle størrelser, det funktionelle forhold, hvormed de størrelser, vi er interesserede i, udtrykkes i form af implicitte funktioner.
Baseret på resultaterne af grupper af direkte eller indirekte målinger af en række mængder, kompileres et ligningssystem, hvis løsning giver værdierne af de mængder af interesse.
Målingernes rolle og betydningen af metrologi i det moderne samfund
Udviklingen af videnskab og teknologi er uløseligt forbundet med udvikling og forbedring af måleinstrumenter. Redegørelsen af hvert nyt videnskabeligt eller teknisk problem tvinger os til at lede efter nye måleinstrumenter, og forbedringen af måleinstrumenter bidrager til udviklingen af nye grene af videnskab og teknologi.
Akkumuleringen af videnskabelig og anvendt viden inden for elektricitet og magnetisme berigede teorien og teknikken for målinger betydeligt og førte til dannelsen af en uafhængig og omfattende gren - elektrisk måleteknologi.
Elektrisk måleteknologi dækker over metoderne til elektriske målinger, design og produktion af de nødvendige tekniske midler (måleapparater) samt spørgsmål om deres praktiske anvendelse.
I øjeblikket er objekterne for elektriske målinger primært alle elektriske og magnetiske størrelser (strøm, spænding, effekt, elektrisk energi, mængde af elektricitet, strømfrekvens, materialers magnetiske egenskaber osv.).
Men på grund af den høje nøjagtighed, følsomhed og store eksperimentelle bekvemmelighed ved elektriske målemetoder, bliver måleteknikker mere og mere udbredte, som reduceres til en foreløbig konvertering af de mængder, der skal måles, til en elektrisk størrelse, der er proportional med dem. derefter målt direkte.
Sådanne målemetoder, de såkaldte «ikke-elektriske målinger af ikke-elektriske størrelser» (temperatur, tryk, fugtighed, hastighed, acceleration, vibrationer, elastiske deformationer osv. På afstand udfører matematiske operationer ad helvede til med målbare mængder og større bekvemmelighed for dig at optage dem til tiden.
Elektrisk måleudstyr spiller rollen som en vigtig faktor for videnskabelige og tekniske fremskridt i driften af energisystemer, og måling af elektriske parametre for kraftværker er et incitament til at rationalisere energibesparelser.
Elektriske måleteknologier er også ekstremt vigtige i styringen af produktionsprocesser i forskellige industrier, i kontrollen af kvaliteten af materialer, halvfabrikata og mange produkter, i geologiske undersøgelser og i en bred vifte af videnskabelig forskning, hvor elektriske og magnetiske målemetoder bruges til at opnå de mest nøjagtige resultater i en meget bred vifte af målte værdier.
Et udvalg af artikler om forskellige elektriske måleapparater og deres praktiske anvendelse:
Klassificering af elektriske måleinstrumenter, skalasymboler for enheder
Standarder for elektriske enheder og eksemplariske foranstaltninger