Оқулық «Білім беруді дамытудың федералды институты»
Өлшеулер туралы негізгі ұғымдар
жүктеу/скачать 6.25 Mb. Pdf көрінісі
|
| 1.3.
Өлшеулер туралы негізгі ұғымдар Метрологияның «мөлшер», «құралдар», «қағидаттар», «әдістер» және «өлшеу объектілері», «өлшеу алгоритмдері» «өлшеу шкалалары» және басқа ұғымдарына сәйкес келетін көпшілік мақұлдаған анықтамаларын қарастырайық. Метрологияның МЕМСТ 16263 — 70 МИЖ негізгі стандартына сәйкес өлшемдер деп, тәжірибелік жолмен, арнайы техникалық құралдардың көмегімен физикалық шаманың мәнін табу процесін атайды. Бұл ретте алынған ақпарат өлшеуіштер деп аталады. 8 Өлшеу объектісі туралы нақты ақпарат өлшеу тиімділігін қамтамасыз етуші маңызды фактор болып табылатын зерттеудің жүргізілгеніне дейін белгілі болуы қажет. Өлшеу объектісі туралы мұндай ақпаратты долбар деп атайды. Осындай ақпараттың толық болмауы кезінде өлшеу мүмкін емес, себебі нені өлшеу қажеттігі белгісіз, демек, қажетті өлшеу әдістері мен құралдарын да таңдауға болмайды. Өлшеу нәтижесінде алынған ақпарат, өлшеу объектісінде екі формада: пассивті және активті болып баяндалуы мүмкін. Пассивті ақпарат объектіні сипаттайтын мәліметтердің жиынтығын құрайды. Мұндай ақпаратқа, мысалы, қуат көзі кернеуінің шамасы туралы ақпарат жатады. Ал, егер де онда қандай да бір құбылыстың энергетикалық сипаттамасының формасы болатын болса, ақпарат активті болып табылады. Ұқсас энергетикалық құбылыстар сигналдар деп аталады. Олар мысалы, ақпаратты беру үшін пайдаланатын электрлік, оптикалық және акустикалық сигналдар болып табылады. Қызықтыратын физикалық шаманың мәнін анықтау кезінде өлшеу нәтижесі метрологияның негізгі теңдеуі ретінде белгілі, аналитикалық ара қатынас түрінде былайша ұсынылуы мүмкін: А = kA 0 , мұндағы А — өлшенетін физикалық шаманың мәні; k — өлшенетін шаманың өрнекке қатынасы; А 0 — өрнек үшін қабылданған шаманың мәні. Өлшеу қағидаты өлшеуге негізделген физикалық қағидаттардың жиынтығын құрайды, мысалы қуатты немесе әсерді өлшеу үшін Холл нәтижесін немесе электр кернеуін өлшеу үшін Джозефсон нәтижесін қолданады. Өлшеу әдісі — бұл өлшеудің қағидаттары мен құралдарын пайдалану жиынтығы. Осы ортақ анықтаманы тәжірибеде тек қолданатын өлшеу құралдарына жиі жатқыза отырып, нақты мысалдармен келтіреді, мысалы: жиілік өлшеу әдісін жиілік өлшегішпен, кернеуді- вольтметрмен, тоқ күшін- амперметрмен және т.б. Өлшеу әдісін өлшеу жүргізудің жалпы немесе кезеңдік жоспарын, яғни қолданатын аспаптар құрамын айқындайтын, белгіленген өлшеу тәртібін, операциялар дәйектілігін және жүргізу қағидасын құрайтын өлшеу әдістемесінен ажырата білу керек. Өлшеу объектісі — бұл қасиеттері бір немесе бірнеше рет өлшенетін физикалық шамалармен сипатталатын нақты физикалық объект. Техникалық әдебиетте және нормативтік құжаттамада ізделіп отырған физикалық шама мәнін өлшеуді қаматамасыз ететін орындау тізбесі мен тәртібі туралы дәл нұсқама ретінде түсіндірілетін «өлшеу алгоритмі» термині жиі кездеседі. 9 Өлшемдер нақтылығы өлшеу нәтижесіне сену дәрежесін айқындайды және өлшенетін шаманың ақиқат мәні көрсетілген шегінде болу ықтималдығымен сипатталады. Бұл ықтималдық сенімгерлік деп аталады. Өлшеу дұрыстығы — бұл дегеніміз өлшеу нәтижелері жүйелік қателердің нөлге жақындауын бейнелейтін метрологиялық сипаттама. Өлшеу нәтижесінің жинақтылығы өлшеу сапасын айқындайды және бір және сол жағдайда, бір және сол әдістермен және құралдармен қайта орындалатын бір және сол шаманы өлшеу нәтижелерінің бір-біріне жақындығын бейнелейді. Өлшеу нәтижелерінің жаңғыртылуы өлшеу сапасын сипаттайды және әртүрлі жерлерде, әртүрлі өлшеу әдістерімен және құралдарымен, әртүрлі операторлармен алынған, бірақ бір және сол жағдайларға келтірілген, бір және сол шаманы өлшеудің жақын нәтижелерін бейнелейді. Өлшенетін шама мәнін анықтаудың эксперименттік рәсімдері ретінде өлшеу тіптен алуан түрлі. Бұл өлшенетін шаманың көптігімен, олардың уақыт бойынша өзгеру сипатымен, өлшеу дәлдігіне қойылатын әртүрлі талаптармен және т.б. түсіндіріледі.Өлшеу белгілі бір белгілері бойынша жіктеледі. Осындай белгілердің бірі өлшеу нәтижесін алу тәсілі болып табылады. Өлшеу тікелей және жанама болып бөлінеді. Тікелей деп, ізделіп отырған физикалық шама мәні тікелей тәжірибелі деректерден болатын өлшеуді атайды. Тікелей деп, көбінесе аралықтық түрлендіру жүргізілмейтін кезіндегі өлшеулерді атайды. Бұл, мысалы, кернеу мен тоқ күшін вольтметр және амперметр сияқты электр күшін өлшейтін аспаптармен өлшеу. Тікелей өлшеу өлшеу тәжірибесінде кең таралған. Математикалық түрде оларды қарапайым формуламен сипаттауға болады: А = х, мұндағы А — өлшенетін шама; х — өлшеу жолымен табылған және өлшеу нәтижесі болып аталатын шама мәні. Жанама деп, ізделіп отырған шама мәні тікелей өлшеуге түсетін шама мен осы шама арасындағы белгілі байланыстылық негізінде болатын өлшеуді атайды. Жанама өлшеулерді мынадай формуламен сипаттауға болады: А = f(x i , х 2 , ..., х m ), мұндағы х 1 , х 2 , ..., х т —өлшенетін А шамасының ізделіп отырған мәнімен бірге белгілі функционалдық тәуелділікке қатысты, тікелей өлшеу шамаларының нәтижелері. 10 Жанама өлшеулер сондай-ақ, өлшеу тәжірибесіне тән, мысалы: қуатты амперметр-вольтметр әдісімен өлшеу, сыйымдылық пен контур индуктивтілігін және т.б. тікелей өлшеу нәтижелері бойынша тербелмелі контурдың резонанстық жиілігін анықтау. жүктеу/скачать 6.25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|