Elektrické merania a elektrické meracie technológie, úloha a význam meraní
Čo je dimenzia
Meranie je jednou z najstarších operácií používaných človekom v spoločenskej praxi a s rozvojom spoločnosti čoraz viac preniká do rôznych oblastí činnosti.
Meranie je kognitívny proces: po zmeraní určitej veličiny vieme o tejto veličine vždy niečo viac ako pred meraním: zisťujeme jej veľkosť, ktorá je pre nás často zdrojom množstva ďalších informácií, získavame o nej predstavu. množstvo, jeho vzťah s inými veličinami atď.
Proces merania je fyzikálny experiment: meranie nemožno robiť špekulatívne, iba prostredníctvom teoretických výpočtov atď.
Meranie fyzikálnej veličiny je porovnanie s určitou hodnotou tej istej fyzikálnej veličiny branej ako jednotka: napríklad dĺžku je možné merať iba porovnaním s určitou dĺžkou.
Z vyššie uvedenej definície vyplýva, že na vykonanie akéhokoľvek merania vo všeobecnosti potrebujete:
-
miera — skutočná reprodukcia mernej jednotky, napríklad pri vážení sa vyžaduje váha;
-
meracie zariadenie — technický prostriedok na vykonávanie procesu porovnávania nameranej hodnoty s mierou.
Na vykonanie merania je absolútne nevyhnutné mať mieru. Je pravda, že v niektorých prípadoch sa zdá, že miera pri meraní chýba: napríklad pri vážení číselníka sa závažia nemusia použiť priamo, ale to neznamená, že miera nie je súčasťou takéhoto merania: stupnica týchto závaží je vopred kalibrovaná pomocou vhodných závaží.
Preto je v stupnici takýchto závaží akoby umiestnená miera hmotnosti, ktorá sa tak zúčastňuje celého váženia.
Rovnakým spôsobom, keď meriate elektrický odpor ohmmetrom nd, je potrebné použiť meradlá odporu, ale v tomto prípade je možné od nich upustiť len preto, že pri výrobe ohmmetra sa jeho stupnica kalibruje pomocou meraní odporu vzorky, ktoré sú nepriamo zahrnuté pri každom použití zariadenia.
Na druhej strane, meracie zariadenie nie je vždy potrebné na meranie: na najjednoduchšie merania stačí mať iba mieru, ale zariadenie sa nemusí držať.
Pozri tiež: Fyzikálne veličiny a parametre, jednotky
Priame, nepriame a súhrnné merania
Podľa spôsobu získania výsledku merania je potrebné rozlišovať:
-
priame merania;
-
nepriame merania;
-
kumulatívne merania.
Priame merania sú také merania, pri ktorých sa priamo meria samotná sledovaná veličina: váženie na váhe na určenie hmotnosti telesa, meranie dĺžky priamym porovnaním danej vzdialenosti so zodpovedajúcou mierou dĺžky, meranie elektrického odporu pomocou ohmmetra, elektrický prúd s ampérmetrom atď.
Priame merania sú veľmi bežným typom technických meraní. Nepriame merania sú také merania, pri ktorých sa priamo nemeria samotná úroková suma, ale niektoré iné veličiny, s ktorými je nameraná suma v určitom vzťahu; Po určení hodnôt týchto veličín (priamym meraním) a pomocou známeho vzťahu medzi týmito veličinami a meranou veličinou je možné vypočítať hodnotu meranej veličiny.
Napríklad na určenie špecifického elektrického odporu určitého materiálu sa meria dĺžka drôtu vyrobeného z tohto materiálu, jeho prierezová plocha a elektrický odpor. Z výsledkov týchto meraní možno vypočítať požadovaný odpor.
Nepriame merania sú komplikovanejšie ako priame merania, no v technike a vedeckom výskume sa využívajú pomerne často, najmä preto, že priame merania niektorých veličín sa v mnohých prípadoch ukážu ako prakticky nemožné.
Kumulatívne merania sú také merania, pri ktorých sa požadovaný výsledok merania odvodzuje z výsledkov niekoľkých skupín priamych alebo nepriamych meraní jednotlivých veličín, pričom funkčný vzťah, s ktorým veličiny, ktoré nás zaujímajú, sú vyjadrené formou implicitných funkcií.
Na základe výsledkov skupín priamych alebo nepriamych meraní množstva veličín je zostavený systém rovníc, ktorých riešenie dáva hodnoty záujmových veličín.
Úloha meraní a význam metrológie v modernej spoločnosti
Rozvoj vedy a techniky je neoddeliteľne spojený s vývojom a zdokonaľovaním meracích prístrojov. Stanovenie každého nového vedeckého alebo technického problému nás núti hľadať nové meracie prístroje a zdokonaľovanie meracích prístrojov prispieva k rozvoju nových vedných a technických odborov.
Hromadenie vedeckých a aplikovaných poznatkov v oblasti elektriny a magnetizmu výrazne obohatilo teóriu a techniku meraní a viedlo k vytvoreniu samostatného a rozsiahleho odvetvia — elektrotechniky.
Elektrická meracia technika zahŕňa spôsoby elektrických meraní, návrh a výrobu potrebných technických prostriedkov (meracích prístrojov), ako aj otázky ich praktického využitia.
V súčasnosti sú objektmi elektrických meraní predovšetkým všetky elektrické a magnetické veličiny (prúd, napätie, výkon, elektrická energia, množstvo elektriny, frekvencia prúdu, magnetické vlastnosti materiálov a pod.).
Kvôli vysokej presnosti, citlivosti a veľkej experimentálnej výhodnosti elektrických meracích metód sa však čoraz viac rozširujú meracie techniky, ktoré sa redukujú na predbežný prevod meraných veličín na im úmernú elektrickú veličinu. potom merané priamo.
Takéto metódy merania, takzvané «neelektrické merania neelektrických veličín» (teplota, tlak, vlhkosť, rýchlosť, zrýchlenie, vibrácie, elastické deformácie atď. Na diaľku, vykonávanie matematických operácií do pekla s merateľnými veličinami a väčšie pohodlie, aby ste ich zaznamenali včas.
Elektrické meracie zariadenia zohrávajú úlohu dôležitého faktora pre vedecko-technický pokrok v prevádzke energetických systémov a meranie elektrických parametrov elektrární je podnetom na racionalizáciu úspor energie.
Elektrotechnické meracie technológie sú mimoriadne dôležité aj pri kontrole výrobných procesov v rôznych priemyselných odvetviach, pri kontrole kvality materiálov, polotovarov a mnohých výrobkov, pri geologických prieskumoch a v najrôznejších vedeckých výskumoch, kde sa elektrické a magnetické Metódy merania sa používajú na získanie čo najpresnejších výsledkov vo veľmi širokom rozsahu nameraných hodnôt.
Výber článkov o rôznych elektrických meracích prístrojoch a ich praktickom využití:
Klasifikácia elektrických meracích prístrojov, symboly stupnice prístrojov
Metrová stupnica, delenie stupnice
Normy pre elektrické jednotky a vzorové opatrenia