Mesures elèctriques i tecnologies de mesura elèctrica, el paper i la importància de les mesures
Què és una dimensió
El mesurament és una de les operacions més antigues utilitzades per l'home en la pràctica social, i amb el desenvolupament de la societat impregna cada cop més diversos camps d'activitat.
La mesura és un procés cognitiu: després de mesurar una determinada quantitat, sempre sabem alguna cosa més sobre aquesta quantitat que abans de la mesura: descobrim la seva mida, que sovint és la font d'una sèrie d'informació addicional per a nosaltres, aprenem una idea sobre això. quantitat, la seva relació amb altres quantitats, etc.
El procés de mesura és un experiment físic: la mesura no es pot fer de manera especulativa, només mitjançant càlculs teòrics, etc.
La mesura d'una magnitud física és una comparació amb un determinat valor de la mateixa magnitud física presa com a unitat: es pot mesurar, per exemple, la longitud només comparant-la amb una determinada longitud.
De la definició anterior es dedueix que per realitzar qualsevol mesura generalment necessiteu:
-
mesura — una reproducció real d'una unitat de mesura, per exemple, quan es pesa, cal un pes;
-
dispositiu de mesura: mitjà tècnic per dur a terme el procés de comparació d'un valor mesurat amb una mesura.
Tenir una mesura és absolutament necessari per fer la mesura. És cert que en alguns casos sembla que falta la mesura a la mesura: per exemple, quan es pesa un esfera, els pesos no s'utilitzen directament, però això no vol dir que la mesura no intervingui en aquesta mesura: el l'escala d'aquests pesos es precalibra utilitzant els pesos adequats.
Per tant, a l'escala d'aquests pesos, es col·loca, per dir-ho, una mesura de massa, que participa així en tot pesatge.
De la mateixa manera, quan es mesura la resistència elèctrica amb un ohmímetre nd, es requereix l'ús de mesures de resistència, però en aquest cas només es poden abandonar perquè durant la fabricació de l'ohmímetre, la seva escala es calibra mitjançant mesures de resistència de mostra, que s'inclouen indirectament en cada ús del dispositiu.
D'altra banda, un aparell de mesura no sempre és necessari per fer una mesura: per a les mesures més senzilles n'hi ha prou amb tenir només una mesura, però és possible que l'aparell no s'enganxi.
Vegeu també: Magnituds físiques i paràmetres, unitats
Mesures directes, indirectes i agregades
Segons el mètode d'obtenció del resultat de la mesura, cal distingir:
-
mesures directes;
-
mesures indirectes;
-
mesures acumulades.
Les mesures directes són aquelles mesures en les quals es mesura directament la mateixa quantitat d'interès: pesatge en una bàscula per determinar la massa d'un cos, mesura de longitud comparant directament una distància determinada amb una mesura de longitud corresponent, mesura de resistència elèctrica amb un ohmímetre, corrent elèctric amb amperímetre, etc.
Les mesures directes són un tipus de mesura tècnica molt comú. Les mesures indirectes són aquelles mesures en què la quantitat d'interès en si no es mesura directament, sinó algunes altres magnituds amb les quals la quantitat mesurada està en una determinada relació; Després de determinar els valors d'aquestes magnituds (mitjançant mesures directes) i utilitzant la relació coneguda entre aquestes magnituds i la quantitat mesurada, és possible calcular el valor de la quantitat mesurada.
Per exemple, per determinar la resistència elèctrica específica d'un determinat material, es mesuren la longitud d'un cable fet d'aquest material, la seva àrea de secció transversal i la seva resistència elèctrica. A partir dels resultats d'aquestes mesures, es pot calcular la resistència desitjada.
Les mesures indirectes són més complicades que les mesures directes, però s'utilitzen en tecnologia i investigació científica amb força freqüència, sobretot perquè en molts casos les mesures directes d'algunes magnituds resulten pràcticament impossibles.
Les mesures acumulatives són aquelles mesures en què el resultat de mesura desitjat es deriva dels resultats de diversos grups de mesures directes o indirectes de magnituds individuals, la relació funcional amb la qual les magnituds que ens interessen s'expressen en forma de funcions implícites.
A partir dels resultats de grups de mesures directes o indirectes d'una sèrie de magnituds, es compila un sistema d'equacions, la solució del qual dóna els valors de les quantitats d'interès.
El paper de les mesures i la importància de la metrologia en la societat moderna
El desenvolupament de la ciència i la tecnologia està indissociablement lligat al desenvolupament i millora dels instruments de mesura. L'enunciat de cada nou problema científic o tècnic ens obliga a buscar nous instruments de mesura, i la millora dels instruments de mesura contribueix al desenvolupament de noves branques de la ciència i la tecnologia.
L'acumulació de coneixement científic i aplicat en el camp de l'electricitat i el magnetisme va enriquir significativament la teoria i la tècnica de les mesures i va donar lloc a la formació d'una branca independent i extensa: la tecnologia de mesura elèctrica.
La tecnologia de mesura elèctrica cobreix els mètodes de mesurament elèctric, el disseny i la producció dels mitjans tècnics necessaris (aparells de mesura), així com preguntes sobre el seu ús pràctic.
Actualment, els objectes de les mesures elèctriques són principalment totes les magnituds elèctriques i magnètiques (corrent, voltatge, potència, energia elèctrica, quantitat d'electricitat, freqüència de corrent, propietats magnètiques dels materials, etc.).
No obstant això, a causa de l'alta precisió, sensibilitat i gran conveniència experimental dels mètodes de mesura elèctrica, les tècniques de mesura són cada cop més esteses, que es redueixen a una conversió preliminar de les magnituds a mesurar en una magnitud elèctrica proporcional a aquestes. després es mesura directament.
Aquests mètodes de mesura, els anomenats «mesures no elèctriques de magnituds no elèctriques» (temperatura, pressió, humitat, velocitat, acceleració, vibracions, deformacions elàstiques, etc. A distància, realitzant operacions matemàtiques a l'infern amb magnituds mesurables i més comoditat per gravar-los a temps.
Els equips de mesura elèctrica tenen el paper d'un factor important per al progrés científic i tècnic en el funcionament dels sistemes energètics, i la mesura dels paràmetres elèctrics de les centrals elèctriques és un incentiu per racionalitzar l'estalvi d'energia.
Les tecnologies de mesura elèctrica també són extremadament importants en el control dels processos de producció en diverses indústries, en el control de la qualitat de materials, productes semielaborats i molts productes, en estudis geològics i en una gran varietat d'investigacions científiques, on elèctriques i magnètiques Els mètodes de mesura s'utilitzen per obtenir els resultats més precisos en una gamma molt àmplia de valors mesurats.
Una selecció d'articles sobre diversos aparells de mesura elèctrics i el seu ús pràctic:
Classificació d'instruments de mesura elèctrics, símbols d'escala dels aparells
Escala metre, divisió d'escala
Normes per a unitats elèctriques i mesures exemplars