Өлшеу әдістері. Өлшеу қателіктері

Мысалы, электр кедергісінің өлшемі – өлшегіш резисторлар, индуктивтілік өлшемі – индуктивтілікті өлшеу катушкалары, электрлік сиымдылық өлшемі – сиымдылығы тұрақты конденсаторлар және т.б.

Практикада әртүрлі физикалық шапмаларды өлшеу үшін әртүрлі әдістер қолданылады.

    Нәтижелерді алулаына байланысты соңғысы тікелей және жанама тәсілдерге бөлінеді. Тікелей өлшеу барысында өлшенетін шама тікелей тәжірибелік мәліметтер бойынша анықталады. Жанама өлшеу барысында ізделініп жатқан шама алдын ала шамасы белгілі өлшеммен салыстыра отырып есептелініп алынады . Мысалы, тізбек бөлігінің кедергісін анықтау, сол тізбек бойынша өтетін (шамалары белгілі) ток және олардың ұштарына түсірілген кернеудің шамаларын Ом заңына сәйкес есептелінеді.

Электрлік өлшеу техникасында көптеп таралған әдіс, тікелей өлшеу болып табылады, өйткені ол оңай және аз уақытты алады.

Электрөлшеу техникасында, сонымен қатар, өлшенетін шама өлшемі белгілі өлшеу кұралымен салыстыруға негізделінген, салыстыру әдісі де қолданылады. Бұл әдіс компенсациялық және көпірлік болуыда мүмкін.

    Көпірлік өлшеуді қолдану мысалы болып кедергілерді төрт-иықты көпірлік схемалар көмегімен өлшеу табылады.  

Компенсациялық және көпірлік әдістермен өлшеу өте дәл шамаларды береді, десекте, оларды орындау үшін күрделі өлшеу техникасын қажет етеді.

Қанда да болмасын өлшеу барысында қателіктердің орын алатынын, яғни өлшеу нәтижесінің өлшеніп отырған шаманың шын мәнінен ауытқитынын, ескеру керек. Себебі, біріншіден, өлшеу құралдарының параметрлері қай мезгілде де тұрақты қала бермеуі, құралдардың өлшеу механизмдері жетілдірілмегені (мысалы мезанизмдерде орын алатын үйкелістерге байланысты және т.б.), сыртқы факторлардың әсері (электрлік немесе магшниттік өрістердің әсері), қоршаған орта температурасының әсері және т.с.с., екіншіден, адамдардың сезімдік органдарының жетілмегендігі және де сол сияқты басқада факторлардың орын алатынын ескеру керек.

      Аьсалюттік қателікке кері шама түзету деп аталады: :

      Өлшенетін шаманың шын мәні өлшенген шаманың мәніне түзетуді қосу арқылы анықталады:

      Өлшенген шамалардың дәлдігін бағалауүшін, абсалюттік қателіктің өлшенетін шаманың шын мәніне қатынасы арқылы анықталатын, пайыздық көрсеткіште орын алатын, өлшеудің салыстырмалы қателігі δ, мәні ендіріледі:

δ =ΔА/А_н

Өлшеу құралдарының дәлдігі келтірілген қателік арқылы бағаланады, яғни пайыздық көрсеткіште абсалюттік қателіктің құралдардың нормалық A_Н

      Өлшеу құралдарының нормалық шама деп, өлшеу құралының шартты түрде алынған шектік мәнін атайды (құралдың ең үлкен көрсетілім шамасы).

Құралдардың өлшеу қателіктері, құралдарды қалыпты жағдайда пайдалану барысында конструкциялық немесе орындалуына қатысты негізгі, және құралдардың көрсеткіштеріне әсер ететін әртүрлі сыртқы факторларға байланысты қосымша қателіктер ретінде көрініс табады.

Құралдардың қалыпты жұмыс істеу жағдайы ешқандай магниттік өрістер әсері болмайтын , сыртқы орта температурасы 20±5°С, салыстырмалы ауа ылғалдығының шамасы 65±15% , атмосфералық қысым 750±30 мм. сын.б. -мөлшерде деп саналады.

      Электрлік өлшеу құралдарының, негізгі жіберілетін қателіктерінің шамасы олардың дәлдік санатын (классын) анықтауға мүмкіндік береді.

Электрлік өлшеу құралдарының дәлдік дәрежесіне қарай сегіс санатқа бөлінеді: 0.05; 01; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0, көрсетілген сандар, сонымен қатар, құралдардың ең шектік ауытқуларына жіберілетін қателік мәндерін (пайыздық көрсеткіште) көрсетеді.

Дәлдік санаты, әрбір өлшегіш құралдарының шкаласында көрсетіліп қойылады және сандық түрде қою, шеібер ішінде орындалады.

(Шеңбер - өлшегіш құралдарының сыртқы электрлік өрістерден оқшауланғанын сипаттайды)

      Өлшегіш құралдардың шкаласы бөліктерге бөлінеді .

Әрбір бөліктің құны (немесе құралдың тұрақтысы) шкаладағы екі көршілес белгілеулерге сәйкес келетін, шамалардың айырымдарының мәні.

Мысалы, амперметр және волтьметрлердің бөлік құндарын төмендегіше анықтайды:

            С_U = U_H / N           - шкаланың, бір бөлікке келетін вольт шамасының саны;

            C_I  =  I_H / N              - шкаланың, бір бөлікке келетін ампер шамасының саны;

              N          - құралға сәйкес келетін шкала бөлігінің саны.

     Кейбір құралдарда, шкалалар бөліктерінің бірдей бөліктерге бөлінбейтін жағдайлары орын алады. Мұндай құралдардың құнын кіші бөліктер арсында анықталады. (Бұлардың орын алулары, құралдарды пайдаланудан соң оларда қалдық магнетизмнің орын алулары сияқты жағдайларға байланысты болады).

Құралдардыі маңызды сипаттамасы болып сезгіштігі - S, орын алады, мысалы, вольтметр үшін - S_U, амперметр үшін - S_I, төмендегіше анықталады:

            S_U = N /U_H              - 1 В –қа сәйкес келетін шкала бөлігінің саны ;

            S_I = N / I_H               - 1 А–ге сәйкес келетін шкала бөлігінің саны ;.

      Құралдардың, келесі, метрологиялық маңызды сипаттамасы болып, оның сенімділігі, яғни, нақтылы жағдайда жұмыс ітеу барысында, берілген уақыт ішінде сипаттамасын сақтау қабілеті – орын алады.

Сенімділіктің сандық өлшемі болып, қайтарымсыз жұмыс ықтималдығы (ҚЖЫ) – нақтылы Т уақыт аралығында, үздіксіз жұмыс барысында, қайтарымсыз болуы.

Мысалы, Э8027 типіндегі амперметр және вольтметрлер 2000сағ. ішінде 0,96 ҚЖЫ-ға ие, яғни 100 құралдың 2000 сағат жұмыс істеп тұрғандарының 4- ғана жөндеуді қажет етеді деген сөз.