Електрически измервания и електрически измервателни технологии, ролята и значението на измерванията
Какво е измерение
Измерването е една от най -древните операции, използвани от човека в социалната практика и с развитието на обществото все повече прониква в различни области на дейност.
Измерването е познавателен процес: след измерване на определено количество, ние винаги знаем нещо повече за това количество, отколкото е било преди измерването: откриваме неговия размер, който често е източник на редица допълнителна информация за нас, научаваме представа за това количество, връзката му с други количества и т.н.
Процесът на измерване е физически експеримент: измерването не може да се извършва спекулативно, само чрез теоретични изчисления и т.н.
Измерването на физическа величина е сравнение с определена стойност на същата физическа величина, взета като единица: човек може да измери например дължината само като я сравни с определена дължина.
От горното определение следва, че за да извършите каквото и да е измерване, в общия случай се нуждаете от:
-
мярка — реално възпроизвеждане на мерна единица, например при претегляне се изисква тежест;
-
измервателно устройство — техническо средство за извършване на процеса на сравняване на измерена стойност с мярка.
Наличието на мярка е абсолютно необходимо, за да се извърши измерването. Вярно е, че в някои случаи мярката изглежда липсва в измерването: например, при претегляне на циферблат, тежестите може да не се използват директно, но това не означава, че мярката не участва в такова измерване: скалата на тези тегла е предварително калибрирана с помощта на подходящи тегла.
Следователно, в скалата на такива тежести, сякаш се поставя мярка за маса, която по този начин участва във всяко претегляне.
По същия начин, когато измервате електрическо съпротивление с омметър нд изисква се NSизползването на мерки за съпротива, но в този случай те могат да бъдат изоставени само защото при производството на омметъра, неговата скала е калибрирана с помощта на примерни мерки за съпротивление, които са косвено включени във всяка употреба на устройството.
От друга страна, не винаги е необходимо измервателно устройство за извършване на измерване: за най -простите измервания е достатъчно да има само мярка, но устройството може да неулда се клея.
Вижте също: Физически величини и параметри, единици
Преки, непреки и съвкупни измервания
Според метода за получаване на резултата от измерването е необходимо да се разграничат:
-
директни измервания;
-
косвени измервания;
-
кумулативни измервания.
Директните измервания са тези измервания, при които самото количество от интерес се измерва директно: претегляне по скала за определяне на масата на тяло, измерване на дължината чрез директно сравняване на дадено разстояние със съответна мярка за дължина, измерване на електрическо съпротивление с помощта на омметър, електрически ток с амперметър и др.
Директните измервания са много често срещан вид техническо измерване. Косвени измервания са тези измервания, при които не се измерва директно самото количество лихва, а някои други величини, с които измереното количество е в определена връзка; След определяне на стойностите на тези величини (чрез директни измервания) и използване на известната връзка между тези величини и измереното количество, е възможно да се изчисли стойността на измереното количество.
Например, за да се определи специфичното електрическо съпротивление на определен материал, се измерва дължината на проводник, направен от този материал, неговата площ на напречното сечение и електрическото му съпротивление. От резултатите от тези измервания може да се изчисли желаното съпротивление.
Косвените измервания са по -сложни от преките, но те се използват в технологиите и научните изследвания доста често, особено след като в много случаи директните измервания на някои величини се оказват практически неизпълними.
Кумулативните измервания са тези измервания, при които желаният резултат от измерването се извлича от резултатите от няколко групи преки или косвени измервания на отделни величини, функционалната връзка, с която величините, които ни интересуват, се изразяват под формата на неявни функции.
Въз основа на резултатите от групи директни или индиректни измервания на редица величини се съставя система от уравнения, чието решение дава стойностите на интересуващите ни количества.
Ролята на измерванията и значението на метрологията в съвременното общество
Развитието на науката и технологиите е неразривно свързано с разработването и усъвършенстването на измервателните уреди. Изявлението на всеки нов научен или технически проблем ни принуждава да търсим нови измервателни уреди, а подобряването на измервателните уреди допринася за развитието на нови клонове на науката и технологиите.
Натрупването на научни и приложни знания в областта на електричеството и магнетизма значително обогати теорията и техниката на измерванията и доведе до формирането на независим и обширен клон — електрическа измервателна технология.
Електрическата измервателна технология обхваща методите на електрически измервания, проектирането и производството на необходимите технически средства (измервателни уреди), както и въпроси за тяхното практическо използване.
Понастоящем обектите на електрическите измервания са преди всичко всички електрически и магнитни величини (ток, напрежение, мощност, електрическа енергия, количество електричество, честота на тока, магнитни свойства на материалите и др.).
Въпреки това, поради високата точност, чувствителност и голямото експериментално удобство на методите за електрическо измерване, все по -широко се разпространяват измервателните техники, които се свеждат до предварително преобразуване на величините, които трябва да бъдат измерени, в електрическа величина, пропорционална на тях, която след това се измерва директно.
Такива методи за измерване, т.нар «неелектрически измервания на неелектрически величини» (температура, налягане, влажност, скорост, ускорение, вибрации, еластични деформации и т. На разстояние, извършвайки математически операции нпо дяволите с измерими количества и по -голямо удобство да ги записвате навреме.
Електрическото измервателно оборудване играе ролята на важен фактор за научно -техническия прогрес в работата на енергийните системи, а измерването на електрическите параметри на електроцентралите е стимул за рационализиране на икономията на енергия.
Електрическите измервателни технологии също са изключително важни при контрола на производствените процеси в различни индустрии, в контрола на качеството на материалите, полуфабрикатите и много продукти, в геоложките проучвания и в голямо разнообразие от научни изследвания, където се използват методи за електрически и магнитни измервания позволяват получаване на най -точни резултати в много широк диапазон от измерени стойности.
Селекция от статии за различни електрически измервателни устройства и тяхното практическо използване:
Класификация на електрически измервателни уреди, символи на скалите на устройствата
Скала на измервателния уред, разделяне на скалата
Стандарти за електрически агрегати и примерни мерки