Elektrická měření a elektrické měřicí technologie, úloha a význam měření
Co je dimenze
Měření je jednou z nejstarších operací používaných člověkem ve společenské praxi a s rozvojem společnosti stále více proniká do různých oblastí činnosti.
Měření je kognitivní proces: po změření určité veličiny víme o této veličině vždy něco více než před měřením: zjišťujeme její velikost, která je pro nás často zdrojem řady dalších informací, získáme představu o této veličině. množství, jeho vztah k jiným veličinám atd.
Proces měření je fyzikální experiment: měření nelze provádět spekulativně, pouze prostřednictvím teoretických výpočtů atd.
Měření fyzikální veličiny je srovnání s určitou hodnotou téže fyzikální veličiny brané jako jednotka: například délku lze měřit pouze jejím porovnáním s určitou délkou.
Z výše uvedené definice vyplývá, že k provedení jakéhokoli měření obecně potřebujete:
-
míra — skutečná reprodukce měrné jednotky, například při vážení je vyžadována váha;
-
měřící zařízení — technický prostředek pro provádění procesu porovnávání naměřené hodnoty s mírou.
Pro provedení měření je absolutně nezbytné mít míru. Je pravda, že v některých případech se zdá, že míra při měření chybí: například při vážení číselníku nemusí být závaží přímo použito, ale to neznamená, že míra není součástí takového měření: stupnice těchto závaží je předem kalibrována pomocí vhodných závaží.
V měřítku takovýchto závaží je tedy jakoby umístěna míra hmotnosti, která se tak účastní veškerého vážení.
Stejně tak, když měříte elektrický odpor ohmmetrem nd, je vyžadováno použití odporových měření, ale v tomto případě lze od nich upustit pouze proto, že při výrobě ohmmetru je jeho stupnice kalibrována pomocí vzorových odporových měření, které jsou nepřímo součástí každého použití zařízení.
Na druhou stranu není k měření vždy nutné měřicí zařízení: pro nejjednodušší měření stačí mít pouze míru, ale zařízení se nemusí přilepit.
Viz také: Fyzikální veličiny a parametry, jednotky
Přímá, nepřímá a agregovaná měření
Podle způsobu získání výsledku měření je nutné rozlišovat:
-
přímá měření;
-
nepřímá měření;
-
kumulativní měření.
Přímá měření jsou taková měření, při kterých se přímo měří samotná sledovaná veličina: vážení na váze k určení hmotnosti tělesa, měření délky přímým porovnáním dané vzdálenosti s odpovídající délkou, měření elektrického odporu pomocí ohmmetru, elektrický proud s ampérmetrem atd.
Přímá měření jsou velmi rozšířeným typem technického měření. Nepřímá měření jsou taková měření, ve kterých není přímo měřena samotná úroková částka, ale některé jiné veličiny, se kterými je měřená částka v určitém vztahu; Po určení hodnot těchto veličin (přímým měřením) a pomocí známého vztahu mezi těmito veličinami a měřenou veličinou je možné vypočítat hodnotu měřené veličiny.
Například pro stanovení specifického elektrického odporu určitého materiálu se měří délka drátu vyrobeného z tohoto materiálu, jeho plocha průřezu a jeho elektrický odpor. Z výsledků těchto měření lze vypočítat požadovaný odpor.
Nepřímá měření jsou složitější než přímá měření, ale v technice a vědeckém výzkumu se používají poměrně často, tím spíše, že přímé měření některých veličin se v mnoha případech ukazuje jako prakticky nemožné.
Kumulativní měření jsou taková měření, při kterých je požadovaný výsledek měření odvozen z výsledků více skupin přímých nebo nepřímých měření jednotlivých veličin, funkční vztah, s nímž veličiny, které nás zajímají, jsou vyjádřeny formou implicitních funkcí.
Na základě výsledků skupin přímých nebo nepřímých měření řady veličin je sestavena soustava rovnic, jejíž řešení dává hodnoty zájmových veličin.
Úloha měření a význam metrologie v moderní společnosti
Rozvoj vědy a techniky je neoddělitelně spjat s vývojem a zdokonalováním měřicích přístrojů. Stanovení každého nového vědeckého nebo technického problému nás nutí hledat nové měřicí přístroje a zdokonalování měřicích přístrojů přispívá k rozvoji nových vědních a technických oborů.
Hromadění vědeckých a aplikovaných poznatků v oblasti elektřiny a magnetismu významně obohatilo teorii a techniku měření a vedlo k vytvoření samostatného a rozsáhlého oboru — elektrotechnické měřicí techniky.
Elektrotechnická měřicí technika pokrývá způsoby elektrických měření, návrh a výrobu potřebných technických prostředků (měřicích přístrojů) i otázky jejich praktického využití.
V současné době jsou objekty elektrických měření především všechny elektrické a magnetické veličiny (proud, napětí, výkon, elektrická energie, množství elektřiny, frekvence proudu, magnetické vlastnosti materiálů atd.).
Vzhledem k vysoké přesnosti, citlivosti a velké experimentální výhodnosti elektrických měřicích metod se však stále více rozšiřují měřicí techniky, které se redukují na předběžný převod měřených veličin na jim úměrnou elektrickou veličinu. pak měřeno přímo.
Takové metody měření, tzv. «neelektrická měření neelektrických veličin» (teplota, tlak, vlhkost, rychlost, zrychlení, vibrace, elastické deformace atd. Na dálku provádění matematických operací do pekel s měřitelnými veličinami a větší pohodlí, abyste je nahráli včas.
Elektrická měřicí zařízení hrají roli důležitého faktoru pro vědeckotechnický pokrok v provozu energetických systémů a měření elektrických parametrů elektráren je podnětem k racionalizaci úspor energie.
Elektrotechnické měřicí technologie mají mimořádný význam také při řízení výrobních procesů v různých průmyslových odvětvích, při kontrole kvality materiálů, polotovarů a mnoha výrobků, při geologických průzkumech a v nejrůznějších vědeckých výzkumech, kde se elektrické a magnetické metody měření se používají k získání co nejpřesnějších výsledků ve velmi širokém rozsahu naměřených hodnot.
Výběr článků o různých elektrických měřicích přístrojích a jejich praktickém použití:
Klasifikace elektrických měřicích přístrojů, stupnice přístrojů
Metrická stupnice, dělení stupnice
Normy pro elektrické jednotky a vzorová opatření