Mesures électriques et technologies de mesure électrique, le rôle et l'importance des mesures
Qu'est-ce qu'une dimension
La mesure est l'une des opérations les plus anciennes utilisées par l'homme dans la pratique sociale et, avec le développement de la société, elle imprègne de plus en plus divers domaines d'activité.
La mesure est un processus cognitif : après avoir mesuré une certaine quantité, on en sait toujours quelque chose de plus sur cette quantité qu'avant la mesure : on découvre sa taille, qui est souvent pour nous la source d'un certain nombre d'informations supplémentaires, on en apprend une idée quantité, sa relation avec d'autres quantités, etc.
Le processus de mesure est une expérience physique : la mesure ne peut pas être effectuée de manière spéculative, uniquement par des calculs théoriques, etc.
La mesure d'une grandeur physique est une comparaison avec une certaine valeur de la même grandeur physique prise comme unité : on ne peut mesurer, par exemple, une longueur qu'en la comparant à une certaine longueur.
De la définition ci-dessus, il s'ensuit que pour effectuer une mesure, vous avez généralement besoin de :
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mesure - une reproduction réelle d'une unité de mesure, par exemple, lors de la pesée, un poids est requis;
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appareil de mesure — moyen technique pour effectuer le processus de comparaison d'une valeur mesurée avec une mesure.
Avoir une mesure est absolument nécessaire pour faire la mesure. Il est vrai que dans certains cas la mesure semble manquer dans la mesure : par exemple, lors de la pesée d'un cadran, les poids peuvent ne pas être utilisés directement, mais cela ne signifie pas que la mesure n'intervient pas dans une telle mesure : la l'échelle de ces poids est pré-calibrée à l'aide de poids appropriés.
Par conséquent, dans l'échelle de tels poids, une mesure de masse est, pour ainsi dire, placée, qui participe ainsi à toute pesée.
De la même manière, lorsque vous mesurez une résistance électrique avec un ohmmètre nd, l'utilisation de mesures de résistance est nécessaire, mais dans ce cas, elles ne peuvent être abandonnées que car lors de la fabrication de l'ohmmètre, son échelle est calibrée à l'aide de mesures de résistance d'échantillons, ce qui sont indirectement inclus dans chaque utilisation de l'appareil.
Par contre, un appareil de mesure n'est pas toujours nécessaire pour faire une mesure : pour les mesures les plus simples il suffit de n'avoir qu'une mesure, mais l'appareil risque de ne pas coller.
Voir également: Grandeurs et paramètres physiques, unités
Mesures directes, indirectes et agrégées
Selon la méthode d'obtention du résultat de mesure, il faut distinguer:
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mesures directes ;
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mesures indirectes ;
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mesures cumulées.
Les mesures directes sont les mesures dans lesquelles la quantité d'intérêt elle-même est mesurée directement : pesée sur une balance pour déterminer la masse d'un corps, mesure de longueur en comparant directement une distance donnée avec une mesure de longueur correspondante, mesure de la résistance électrique à l'aide d'un ohmmètre, courant électrique avec ampèremètre etc.
Les mesures directes sont un type de mesure technique très courant. Les mesures indirectes sont les mesures dans lesquelles la quantité d'intérêt elle-même n'est pas directement mesurée, mais certaines autres quantités avec lesquelles la quantité mesurée est dans une certaine relation; Après avoir déterminé les valeurs de ces grandeurs (par des mesures directes) et en utilisant la relation connue entre ces grandeurs et la grandeur mesurée, il est possible de calculer la valeur de la grandeur mesurée.
Par exemple, pour déterminer la résistance électrique spécifique d'un certain matériau, la longueur d'un fil constitué de ce matériau, sa section transversale et sa résistance électrique sont mesurées. A partir des résultats de ces mesures, la résistance souhaitée peut être calculée.
Les mesures indirectes sont plus compliquées que les mesures directes, mais elles sont assez souvent utilisées dans la technologie et la recherche scientifique, d'autant plus que dans de nombreux cas, les mesures directes de certaines quantités s'avèrent pratiquement impossibles.
Les mesures cumulatives sont les mesures dans lesquelles le résultat de mesure souhaité est dérivé des résultats de plusieurs groupes de mesures directes ou indirectes de quantités individuelles, la relation fonctionnelle avec laquelle les quantités qui nous intéressent sont exprimées sous la forme de fonctions implicites.
Sur la base des résultats de groupes de mesures directes ou indirectes d'un certain nombre de quantités, un système d'équations est compilé, dont la solution donne les valeurs des quantités d'intérêt.
Le rôle des mesures et l'importance de la métrologie dans la société moderne
Le développement de la science et de la technologie est inextricablement lié au développement et à l'amélioration des instruments de mesure. L'énoncé de chaque nouveau problème scientifique ou technique oblige à rechercher de nouveaux instruments de mesure, et l'amélioration des instruments de mesure contribue au développement de nouvelles branches de la science et de la technologie.
L'accumulation de connaissances scientifiques et appliquées dans le domaine de l'électricité et du magnétisme a considérablement enrichi la théorie et la technique des mesures et a conduit à la formation d'une branche indépendante et étendue - la technologie de mesure électrique.
La technologie de mesure électrique couvre les méthodes de mesures électriques, la conception et la réalisation des moyens techniques nécessaires (appareils de mesure), ainsi que les questions relatives à leur utilisation pratique.
Actuellement, les objets des mesures électriques sont principalement toutes les grandeurs électriques et magnétiques (courant, tension, puissance, énergie électrique, quantité d'électricité, fréquence du courant, propriétés magnétiques des matériaux, etc.).
Cependant, du fait de la grande précision, de la sensibilité et de la grande commodité expérimentale des méthodes de mesure électrique, les techniques de mesure se généralisent de plus en plus, lesquelles se réduisent à une conversion préalable des grandeurs à mesurer en une grandeur électrique proportionnelle à celles-ci qui est puis mesuré directement.
De telles méthodes de mesure, les soi-disant «mesures non électriques de grandeurs non électriques» (température, pression, humidité, vitesse, accélération, vibrations, déformations élastiques, etc. À distance, effectuer des opérations mathématiques à l'enfer avec des quantités mesurables et une plus grande commodité pour vous de les enregistrer à temps.
Les équipements de mesure électrique jouent le rôle d'un facteur important de progrès scientifique et technique dans le fonctionnement des systèmes énergétiques, et la mesure des paramètres électriques des centrales électriques est une incitation à rationaliser les économies d'énergie.
Les technologies de mesure électrique sont également extrêmement importantes dans le contrôle des processus de production dans diverses industries, dans le contrôle de la qualité des matériaux, des produits semi-finis et de nombreux produits, dans les études géologiques et dans une grande variété de recherches scientifiques, où les technologies électriques et magnétiques les méthodes de mesure sont utilisées pour obtenir les résultats les plus précis dans une très large gamme de valeurs mesurées.
Une sélection d'articles sur divers appareils de mesure électrique et leur utilisation pratique :
Classification des instruments de mesure électriques, symboles d'échelle des appareils
Échelle métrique, division d'échelle
Normes pour les unités électriques et mesures exemplaires