Đo lường điện và công nghệ đo lường điện, vai trò và tầm quan trọng của đo lường
kích thước là gì
Đo lường là một trong những hoạt động cổ xưa nhất được con người sử dụng trong thực tiễn xã hội và cùng với sự phát triển của xã hội, nó ngày càng thâm nhập vào các lĩnh vực hoạt động khác nhau.
Đo lường là một quá trình nhận thức: sau khi đo một đại lượng nhất định, chúng ta luôn biết nhiều điều về đại lượng này hơn trước khi đo: chúng ta phát hiện ra kích thước của nó, thường là nguồn cung cấp một số thông tin bổ sung cho chúng ta, chúng ta tìm hiểu một ý tưởng về điều này đại lượng, mối quan hệ của nó với các đại lượng khác v.v.
Quá trình đo lường là một thí nghiệm vật lý: phép đo không thể được thực hiện một cách suy đoán, chỉ thông qua các tính toán lý thuyết, v.v.
Phép đo một đại lượng vật lý là phép so sánh với một giá trị nhất định của cùng một đại lượng vật lý được lấy làm đơn vị: chẳng hạn, người ta có thể đo độ dài chỉ bằng cách so sánh nó với một độ dài nhất định.
Từ định nghĩa trên, có thể thấy rằng để thực hiện bất kỳ phép đo nào bạn thường cần:
-
thước đo — sự sao chép thực tế của một đơn vị đo lường, ví dụ, khi cân, cần có một quả cân;
-
thiết bị đo - phương tiện kỹ thuật để thực hiện quá trình so sánh giá trị đo được với thước đo.
Có một thước đo là hoàn toàn cần thiết để thực hiện phép đo. Đúng là trong một số trường hợp, thước đo dường như bị thiếu trong phép đo: ví dụ: khi cân mặt số, quả cân có thể không được sử dụng trực tiếp, nhưng điều này không có nghĩa là thước đo không liên quan đến phép đo đó: thang đo của các quả cân này được hiệu chuẩn trước bằng cách sử dụng các quả cân thích hợp.
Do đó, trong thang đo của các trọng lượng như vậy, một phép đo khối lượng được đặt, do đó tham gia vào tất cả các lần cân.
Theo cách tương tự, khi bạn đo điện trở bằng Ôm kế nd, việc sử dụng các phép đo điện trở là bắt buộc, nhưng trong trường hợp này, chúng chỉ có thể bị loại bỏ vì trong quá trình sản xuất Ôm kế, thang đo của nó được hiệu chỉnh bằng các phép đo điện trở mẫu. được gián tiếp bao gồm trong mỗi lần sử dụng thiết bị.
Mặt khác, không phải lúc nào thiết bị đo cũng cần thiết để thực hiện phép đo: đối với các phép đo đơn giản nhất, chỉ cần có thước đo là đủ, nhưng thiết bị có thể không dính.
Xem thêm: Các đại lượng vật lý và thông số, đơn vị
Các phép đo trực tiếp, gián tiếp và tổng hợp
Theo phương pháp thu được kết quả đo, cần phân biệt:
-
phép đo trực tiếp;
-
phép đo gián tiếp;
-
phép đo tích lũy.
Các phép đo trực tiếp là các phép đo trong đó đại lượng quan tâm được đo trực tiếp: cân trên thang đo để xác định khối lượng của vật thể, đo chiều dài bằng cách so sánh trực tiếp một khoảng cách nhất định với một thước đo chiều dài tương ứng, đo điện trở bằng ôm kế, dòng điện với ampe kế v.v.
Phép đo trực tiếp là một loại phép đo kỹ thuật rất phổ biến. Phép đo gián tiếp là phép đo trong đó lượng quan tâm không được đo trực tiếp mà là một số lượng khác mà lượng được đo có mối quan hệ nhất định với nó; Sau khi xác định được giá trị của các đại lượng này (bằng phép đo trực tiếp) và sử dụng mối quan hệ đã biết giữa các đại lượng này với đại lượng đo, có thể tính được giá trị của đại lượng đo.
Ví dụ, để xác định điện trở cụ thể của một vật liệu nhất định, chiều dài của dây làm bằng vật liệu đó, diện tích mặt cắt ngang và điện trở của nó được đo. Từ kết quả của các phép đo này, có thể tính được điện trở mong muốn.
Các phép đo gián tiếp phức tạp hơn các phép đo trực tiếp, nhưng chúng được sử dụng khá thường xuyên trong công nghệ và nghiên cứu khoa học, đặc biệt là trong nhiều trường hợp, các phép đo trực tiếp của một số đại lượng thực tế là không thể.
Các phép đo tích lũy là các phép đo trong đó kết quả đo mong muốn được suy ra từ kết quả của một số nhóm phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp của các đại lượng riêng lẻ, mối quan hệ chức năng mà các đại lượng chúng ta quan tâm được biểu thị dưới dạng các hàm ẩn.
Dựa trên kết quả của các nhóm phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp của một số đại lượng, một hệ phương trình được biên soạn, giải pháp cho các giá trị của đại lượng quan tâm.
Vai trò của đo lường và tầm quan trọng của đo lường trong xã hội hiện đại
Sự phát triển của khoa học và công nghệ gắn bó chặt chẽ với sự phát triển và cải tiến của các phương tiện đo lường. Phát biểu của mỗi vấn đề khoa học kỹ thuật mới buộc chúng ta phải tìm kiếm những dụng cụ đo lường mới, và việc cải tiến các dụng cụ đo lường góp phần phát triển các ngành khoa học và công nghệ mới.
Sự tích lũy kiến thức khoa học và ứng dụng trong lĩnh vực điện và từ đã làm phong phú đáng kể lý thuyết và kỹ thuật đo lường và dẫn đến sự hình thành của một nhánh độc lập và rộng lớn - công nghệ đo lường điện.
Công nghệ đo điện bao gồm các phương pháp đo điện, thiết kế và sản xuất các phương tiện kỹ thuật cần thiết (thiết bị đo), cũng như các câu hỏi về ứng dụng thực tế của chúng.
Hiện nay, đối tượng của phép đo điện chủ yếu là tất cả các đại lượng điện và từ (dòng điện, điện áp, công suất, điện năng, điện lượng, tần số dòng điện, tính chất từ của vật liệu, v.v.).
Tuy nhiên, do độ chính xác cao, độ nhạy và sự thuận tiện trong thí nghiệm tuyệt vời của các phương pháp đo lường điện, các kỹ thuật đo lường ngày càng trở nên phổ biến hơn, được rút gọn thành sự chuyển đổi sơ bộ các đại lượng cần đo thành đại lượng điện tỷ lệ với chúng. sau đó đo trực tiếp.
Các phương pháp đo lường như vậy, được gọi là «đo lường phi điện của các đại lượng phi điện» (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ, gia tốc, rung động, biến dạng đàn hồi, v.v. Ở khoảng cách xa, thực hiện các phép toán đến địa ngục với các đại lượng có thể đo được và thuận tiện hơn để bạn ghi lại chúng đúng giờ.
Thiết bị đo đếm điện năng đóng vai trò là nhân tố quan trọng của tiến bộ khoa học kỹ thuật trong vận hành hệ thống năng lượng, việc đo lường các thông số điện năng của nhà máy điện là động lực thúc đẩy tiết kiệm năng lượng hợp lý.
Các công nghệ đo lường điện cũng cực kỳ quan trọng trong việc kiểm soát các quy trình sản xuất trong các ngành công nghiệp khác nhau, kiểm soát chất lượng vật liệu, bán thành phẩm và nhiều sản phẩm, trong khảo sát địa chất và trong nhiều nghiên cứu khoa học, trong đó điện và từ tính. phương pháp đo lường được sử dụng để thu được kết quả chính xác nhất trong một phạm vi giá trị đo rất rộng.
Một lựa chọn các bài báo về các thiết bị đo điện khác nhau và ứng dụng thực tế của chúng:
Phân loại dụng cụ đo điện, ký hiệu thang đo của dụng cụ
Tiêu chuẩn cho các đơn vị điện và các biện pháp mẫu mực