การวัดทางไฟฟ้าและเทคโนโลยีการวัดทางไฟฟ้า บทบาทและความสำคัญของการวัด

มิติคืออะไร

การวัดเป็นหนึ่งในการดำเนินการที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์ใช้ในการปฏิบัติทางสังคม และด้วยการพัฒนาของสังคม มันแทรกซึมเข้าไปในกิจกรรมแขนงต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ

การวัดเป็นกระบวนการรับรู้: หลังจากการวัดปริมาณหนึ่งๆ เรามักจะรู้บางอย่างเกี่ยวกับปริมาณนี้มากกว่าก่อนการวัด: เราค้นพบขนาดของมัน ซึ่งมักจะเป็นแหล่งที่มาของข้อมูลเพิ่มเติมจำนวนหนึ่งสำหรับเรา เราเรียนรู้แนวคิดเกี่ยวกับสิ่งนี้ ปริมาณ ความสัมพันธ์กับปริมาณอื่นๆ เป็นต้น

กระบวนการวัดเป็นการทดลองทางกายภาพ: การวัดไม่สามารถทำได้โดยคาดเดาได้ ต้องผ่านการคำนวณทางทฤษฎีเท่านั้น ฯลฯ

การวัดปริมาณทางกายภาพคือการเปรียบเทียบกับค่าหนึ่งของปริมาณทางกายภาพเดียวกันที่ใช้เป็นหน่วย ตัวอย่างเช่น เราสามารถวัดความยาวได้โดยการเปรียบเทียบกับความยาวที่กำหนดเท่านั้น

จากคำจำกัดความข้างต้น การดำเนินการวัดใดๆ ที่คุณต้องการโดยทั่วไป:

• การวัด — การทำสำเนาที่แท้จริงของหน่วยวัด ตัวอย่างเช่น เมื่อชั่งน้ำหนัก จำเป็นต้องใช้น้ำหนัก

• อุปกรณ์วัด — วิธีการทางเทคนิคสำหรับการดำเนินกระบวนการเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับการวัด

การวัดเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการวัด เป็นความจริงที่ว่า ในบางกรณี การวัดดูเหมือนจะขาดหายไปในการวัด: ตัวอย่างเช่น เมื่อชั่งน้ำหนักหน้าปัด อาจไม่ได้ใช้ตุ้มน้ำหนักโดยตรง แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าการวัดจะไม่เกี่ยวข้องกับการวัดดังกล่าว: สเกลของน้ำหนักเหล่านี้ได้รับการสอบเทียบล่วงหน้าโดยใช้น้ำหนักที่เหมาะสม

ดังนั้นในมาตราส่วนน้ำหนักดังกล่าว การวัดมวลจึงถูกวางไว้ ซึ่งมีส่วนร่วมในการชั่งน้ำหนักทั้งหมด

ในทำนองเดียวกัน เมื่อคุณวัดความต้านทานไฟฟ้าด้วยโอห์มมิเตอร์ nd จำเป็นต้องใช้การวัดความต้านทาน แต่ในกรณีนี้สามารถละทิ้งได้เนื่องจากในระหว่างการผลิตโอห์มมิเตอร์ สเกลจะถูกปรับเทียบโดยใช้การวัดความต้านทานตัวอย่าง ซึ่ง จะรวมอยู่ในการใช้อุปกรณ์แต่ละครั้งโดยทางอ้อม

ในทางกลับกัน การวัดไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์วัดเสมอไป สำหรับการวัดที่ง่ายที่สุด แค่มีหน่วยวัดก็เพียงพอแล้ว แต่อุปกรณ์อาจไม่ติด

ดูสิ่งนี้ด้วย: ปริมาณและพารามิเตอร์ทางกายภาพ หน่วย

การวัดโดยตรง ทางอ้อม และแบบรวม

ตามวิธีการรับผลการวัดจำเป็นต้องแยกแยะ:

• การวัดโดยตรง

• การวัดทางอ้อม

• การวัดสะสม

การวัดโดยตรงคือการวัดที่วัดปริมาณที่สนใจโดยตรง: การชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเพื่อหามวลของร่างกาย การวัดความยาวโดยการเปรียบเทียบโดยตรงกับระยะทางที่กำหนดกับการวัดความยาวที่สอดคล้องกัน การวัดความต้านทานไฟฟ้าโดยใช้โอห์มมิเตอร์ กระแสไฟฟ้ากับแอมมิเตอร์ เป็นต้น

การวัดโดยตรงเป็นการวัดทางเทคนิคประเภทหนึ่งที่ใช้กันทั่วไป การวัดทางอ้อมคือการวัดที่ปริมาณดอกเบี้ยไม่ได้วัดโดยตรง แต่ปริมาณอื่นที่ปริมาณที่วัดได้นั้นมีความสัมพันธ์ที่แน่นอน หลังจากกำหนดค่าของปริมาณเหล่านี้ (โดยการวัดโดยตรง) และใช้ความสัมพันธ์ที่ทราบระหว่างปริมาณเหล่านี้กับปริมาณที่วัดได้ จะสามารถคำนวณค่าของปริมาณที่วัดได้

ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะของวัสดุบางชนิด การวัดความยาวของเส้นลวดที่ทำจากวัสดุนั้น พื้นที่หน้าตัด และความต้านทานไฟฟ้า จากผลการวัดเหล่านี้ สามารถคำนวณค่าความต้านทานที่ต้องการได้

การวัดทางอ้อมมีความซับซ้อนมากกว่าการวัดโดยตรง แต่มีการใช้ในเทคโนโลยีและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ค่อนข้างบ่อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากในหลายกรณี การวัดโดยตรงของปริมาณบางอย่างกลายเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ

การวัดแบบสะสมคือการวัดที่ผลลัพธ์การวัดที่ต้องการได้มาจากผลลัพธ์ของการวัดโดยตรงหรือโดยอ้อมหลายกลุ่มของปริมาณแต่ละปริมาณ ความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันกับปริมาณที่เราสนใจจะแสดงในรูปของฟังก์ชันโดยปริยาย

จากผลลัพธ์ของกลุ่มการวัดโดยตรงหรือโดยอ้อมของปริมาณจำนวนหนึ่งระบบสมการจะถูกรวบรวมซึ่งการแก้ปัญหาจะให้ค่าของปริมาณที่น่าสนใจ

บทบาทของการวัดและความสำคัญของมาตรวิทยาในสังคมยุคใหม่

การพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการพัฒนาและปรับปรุงเครื่องมือวัด แถลงการณ์ของปัญหาทางวิทยาศาสตร์หรือทางเทคนิคใหม่แต่ละข้อบังคับให้เรามองหาเครื่องมือวัดใหม่ และการปรับปรุงเครื่องมือวัดมีส่วนช่วยในการพัฒนาสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใหม่

การสะสมความรู้ทางวิทยาศาสตร์และประยุกต์ในสาขาไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กทำให้ทฤษฎีและเทคนิคการวัดมีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น และนำไปสู่การก่อตั้งสาขาที่เป็นอิสระและกว้างขวาง นั่นคือ เทคโนโลยีการวัดทางไฟฟ้า

เทคโนโลยีการวัดทางไฟฟ้าครอบคลุมถึงวิธีการวัดทางไฟฟ้า การออกแบบและการผลิตเครื่องมือทางเทคนิคที่จำเป็น (อุปกรณ์การวัด) ตลอดจนคำถามเกี่ยวกับการใช้งานจริง

ปัจจุบัน วัตถุของการวัดทางไฟฟ้าโดยหลักแล้วจะเป็นปริมาณทางไฟฟ้าและแม่เหล็กทั้งหมด (กระแส, แรงดัน, กำลัง, พลังงานไฟฟ้า, ปริมาณไฟฟ้า, ความถี่ปัจจุบัน, คุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุ ฯลฯ)

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความแม่นยำสูง ความไว และความสะดวกในการทดลองที่ยอดเยี่ยมของวิธีการวัดทางไฟฟ้า เทคนิคการวัดจึงแพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งจะลดลงเป็นการแปลงเบื้องต้นของปริมาณที่จะวัดเป็นปริมาณทางไฟฟ้าตามสัดส่วน ซึ่งก็คือ แล้ววัดโดยตรง

วิธีการวัดดังกล่าวที่เรียกว่า «การวัดแบบไม่ใช้ไฟฟ้าของปริมาณที่ไม่ใช้ไฟฟ้า» (อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น ความเร็ว ความเร่ง การสั่นสะเทือน การเสียรูปแบบยืดหยุ่น ฯลฯ ในระยะไกล การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ไปยังนรกด้วยปริมาณที่วัดได้และ สะดวกยิ่งขึ้นให้คุณบันทึกได้ตรงเวลา

อุปกรณ์วัดทางไฟฟ้ามีบทบาทเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคในการทำงานของระบบพลังงาน และการวัดค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าเป็นแรงจูงใจในการหาเหตุผลในการประหยัดพลังงาน

เทคโนโลยีการวัดทางไฟฟ้ายังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมต่างๆ ในการควบคุมคุณภาพของวัสดุ ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป และผลิตภัณฑ์อีกมากมาย ในการสำรวจทางธรณีวิทยาและในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย ซึ่งไฟฟ้าและแม่เหล็ก วิธีการวัดถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุดในค่าที่วัดได้หลากหลายมาก

บทความเกี่ยวกับอุปกรณ์วัดทางไฟฟ้าต่างๆ และการใช้งานจริง:

การจำแนกประเภทของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า สัญลักษณ์ มาตราส่วนของอุปกรณ์

มาตราเมตร การแบ่งมาตราส่วน

มาตรฐานสำหรับหน่วยไฟฟ้าและมาตรการที่เป็นแบบอย่าง

สะพานวัดกระแสสลับและการใช้งาน

วิธีการและวิธีการวัดปริมาณแม่เหล็ก