Elektrimõõtmised ja elektrimõõtmistehnoloogiad, mõõtmiste roll ja tähtsus
Mis on mõõde
Mõõtmine on üks iidsemaid toiminguid, mida inimene sotsiaalses praktikas kasutas ja ühiskonna arenguga tungib see üha enam erinevatesse tegevusvaldkondadesse.
Mõõtmine on kognitiivne protsess: pärast teatud suuruse mõõtmist teame selle suuruse kohta alati midagi rohkem kui enne mõõtmist: avastame selle suuruse, mis on sageli meie jaoks mitme lisateabe allikaks, saame sellest aimu. kogus, selle seos teiste suurustega jne.
Mõõtmisprotsess on füüsiline eksperiment: mõõtmist ei saa teha spekulatiivselt, vaid läbi teoreetiliste arvutuste vms.
Füüsikalise suuruse mõõtmine on võrdlus sama füüsikalise suuruse teatud väärtusega, mis on võetud ühikuna: näiteks pikkust saab mõõta ainult siis, kui võrrelda seda teatud pikkusega.
Ülaltoodud määratlusest järeldub, et mis tahes mõõtmise tegemiseks on teil üldiselt vaja:
-
mõõt — mõõtühiku reaalne reproduktsioon, näiteks kaalumisel on vaja kaalu;
-
mõõteseade – tehniline vahend mõõdetud väärtuse ja mõõte võrdlemise protsessi läbiviimiseks.
Mõõtmise omamine on tingimata vajalik. Tõsi, mõnel juhul näib mõõt mõõtmisel puuduvat: näiteks sihverplaadi kaalumisel ei pruugi raskusi otseselt kasutada, kuid see ei tähenda, et mõõt sellisesse mõõtmisse kaasatud ei oleks: nende kaalude skaala on eelnevalt kalibreeritud sobivate kaalude abil.
Seetõttu on selliste kaalude skaalal justkui massimõõt, mis osaleb seega kogu kaalumises.
Samamoodi on elektritakistuse mõõtmisel oommeetriga nd vajalik takistusmõõturite kasutamine, kuid sel juhul saab neist loobuda ainult seetõttu, et oommeetri valmistamisel kalibreeritakse selle skaala näidistakistuse mõõtmise abil, mis on kaudselt kaasatud seadme igasse kasutusse.
Teisest küljest pole mõõtmiseks alati vaja mõõteseadet: kõige lihtsamate mõõtmiste jaoks piisab ainult mõõtmisest, kuid seade ei pruugi kinni jääda.
Vaata ka: Füüsikalised suurused ja parameetrid, ühikud
Otsesed, kaudsed ja koondmõõtmised
Mõõtmistulemuse saamise meetodi järgi tuleb eristada:
-
otsesed mõõtmised;
-
kaudsed mõõtmised;
-
kumulatiivsed mõõtmised.
Otsesed mõõtmised on sellised mõõtmised, mille käigus mõõdetakse vahetult huvipakkuvat suurust: kaalutakse skaalal keha massi määramiseks, pikkuse mõõtmist, võrreldes antud vahemaad vahetult vastava pikkusega, elektritakistuse mõõtmist oommeetri abil, elektrivool ampermeetriga jne.
Otsemõõtmised on väga levinud tehniliste mõõtmiste liik. Kaudsed mõõtmised on sellised mõõtmised, mille puhul ei mõõdeta otseselt huvipakkuvat suurust ennast, vaid mõnda muud suurust, millega mõõdetud summa on teatud suhtes; Pärast nende suuruste väärtuste määramist (otsete mõõtmistega) ja kasutades teadaolevat seost nende suuruste ja mõõdetud suuruse vahel, on võimalik arvutada mõõdetud suuruse väärtus.
Näiteks teatud materjali elektrilise eritakistuse määramiseks mõõdetakse sellest materjalist valmistatud traadi pikkust, ristlõike pindala ja elektritakistust. Nende mõõtmiste tulemuste põhjal saab arvutada soovitud takistuse.
Kaudsed mõõtmised on küll keerulisemad kui otsemõõtmised, kuid neid kasutatakse tehnikas ja teadusuuringutes üsna sageli, seda enam, et paljudel juhtudel osutub mõne suuruse otsemõõtmine praktiliselt võimatuks.
Kumulatiivsed mõõtmised on sellised mõõtmised, mille puhul soovitud mõõtmistulemus tuletatakse mitme üksikute suuruste otseste või kaudsete mõõtmiste rühma tulemustest, funktsionaalne seos, millega meid huvitavad suurused väljendatakse kaudsete funktsioonide kujul.
Mitmete suuruste otseste või kaudsete mõõtmiste rühmade tulemuste põhjal koostatakse võrrandisüsteem, mille lahendus annab huvipakkuvate koguste väärtused.
Mõõtmiste roll ja metroloogia tähtsus kaasaegses ühiskonnas
Teaduse ja tehnoloogia areng on lahutamatult seotud mõõteriistade arendamise ja täiustamisega. Iga uue teadusliku või tehnilise probleemi püstitus sunnib otsima uusi mõõteriistu ning mõõteriistade täiustamine aitab kaasa uute teadus- ja tehnikaharude arengule.
Teaduslike ja rakenduslike teadmiste kogunemine elektri ja magnetismi vallas rikastas oluliselt mõõtmisteooriat ja -tehnikat ning viis iseseisva ja ulatusliku haru — elektrimõõtmise tehnoloogia — tekkeni.
Elektrimõõtetehnoloogia hõlmab elektrimõõtmise meetodeid, vajalike tehniliste vahendite (mõõteseadmete) projekteerimist ja valmistamist, samuti küsimusi nende praktilise kasutamise kohta.
Praegu on elektrimõõtmise objektideks eelkõige kõik elektrilised ja magnetilised suurused (vool, pinge, võimsus, elektrienergia, elektrienergia hulk, voolusagedus, materjalide magnetilised omadused jne).
Tänu elektriliste mõõtmismeetodite suurele täpsusele, tundlikkusele ja suurele eksperimentaalsele mugavusele on aga üha enam levimas mõõtmistehnikad, mis taanduvad mõõdetavate suuruste esialgseks teisendamiseks nendega võrdeliseks elektriliseks suuruseks. siis mõõdetakse otse.
Sellised mõõtmismeetodid, nn «mitteelektriliste suuruste mitteelektrilised mõõtmised» (temperatuur, rõhk, niiskus, kiirus, kiirendus, vibratsioon, elastsed deformatsioonid jne. Kaugelt sooritades matemaatilisi tehteid põrgusse mõõdetavate suurustega ja mugavam salvestada need õigeaegselt.
Elektrilised mõõteseadmed mängivad energiasüsteemide töös teaduse ja tehnika progressi jaoks olulist rolli ning elektrijaamade elektriliste parameetrite mõõtmine on stiimuliks energiasäästu ratsionaliseerimiseks.
Elektrilised mõõtmistehnoloogiad on äärmiselt olulised ka tootmisprotsesside juhtimisel erinevates tööstusharudes, materjalide, pooltoodete ja paljude toodete kvaliteedi kontrollimisel, geoloogilistes uuringutes ja väga erinevates teadusuuringutes, kus elektri- ja magnet mõõtmismeetodeid kasutatakse kõige täpsemate tulemuste saamiseks väga laias mõõdetud väärtuste vahemikus.
Valik artikleid erinevate elektrimõõteseadmete ja nende praktilise kasutamise kohta:
Elektriliste mõõteriistade klassifikatsioon, seadmete skaala tähised
Elektriseadmete standardid ja näidismeetmed