Φυσικές ποσότητες. Μέτρηση φυσικών μεγεθών. Μέθοδοι σύγκρισης μετρήσεων

Το σύνολο των τραπεζών, των χρηματοπιστωτικών οργανισμών που δεν είναι τράπεζες - τι άλλο περιλαμβάνει το τραπεζικό σύστημα της Ρωσίας, ποιες είναι οι λειτουργίες και ο ρόλος του στην οικονομία;

Σύμφωνα με τους αναλυτές, το τραπεζικό σύστημα της Ρωσικής Ομοσπονδίας αποτελείται από τα ακόλουθα συστατικά / διαρθρωτικά στοιχεία:

• Η Κεντρική Τράπεζα της Ρωσικής Ομοσπονδίας είναι ρυθμιστική και εποπτική αρχή, καθώς και χρηματοπιστωτικό ίδρυμα που παρέχει υπηρεσίες σε νομικά πρόσωπα.

• εμπορικές τράπεζες, συμπεριλαμβανομένων των θυγατρικών ξένων τραπεζών και χρηματοπιστωτικών ομίλων που εξυπηρετούν εταιρικούς και ιδιώτες πελάτες·

• μη τραπεζικοί χρηματοπιστωτικοί και πιστωτικοί οργανισμοί·

• τραπεζική υποδομή·

• τραπεζικό δίκαιο.

Το ρωσικό τραπεζικό σύστημα ανήκει σε τραπεζικά συστήματα με δύο επίπεδα - το πρώτο επίπεδο είναι η Κεντρική Τράπεζα, το δεύτερο - άλλοι χρηματοοικονομικοί και πιστωτικοί οργανισμοί.

Κεντρική Τράπεζα της Ρωσικής Ομοσπονδίας

Η Κεντρική Τράπεζα (ΚΤ) της Ρωσικής Ομοσπονδίας, η οποία συχνά αναφέρεται και ως Τράπεζα της Ρωσίας, είναι ένας χρηματοπιστωτικός μέγα-ρυθμιστής από το 2013, ασκώντας καθήκοντα εποπτείας σε χρηματοοικονομικούς ομίλους (συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν ανήκουν στον τραπεζικό τομέα). καθώς και ένα ίδρυμα με μονοπώλιο:

έκδοση μετρητών

διαχείριση του συστήματος διακανονισμού και πληρωμών

τη διασφάλιση της σταθερότητας της χρηματοπιστωτικής αγοράς της χώρας και του εθνικού νομίσματος κ.λπ.

Τράπεζα της Ρωσίας, εκμετάλλευση υψηλότερο επίπεδοχρηματοπιστωτικό και πιστωτικό σύστημα, έχει το αποκλειστικό δικαίωμα έκδοσης και ανάκλησης τραπεζικών αδειών. Η ανάπτυξη του τραπεζικού συστήματος είναι και ο ρόλος του ρυθμιστή. Αναλυτική επισκόπησηΈκανα την Κεντρική Τράπεζα.

Εμπορικές τράπεζες

Εμπορικές ονομάζονται όλες ανεξαιρέτως οι οργανώσεις του τραπεζικού συστήματος της χώρας που παρέχουν τραπεζικές υπηρεσίες σε ιδιωτικά και νομικά πρόσωπα. Αυτές οι υπηρεσίες περιλαμβάνουν:

• δανεισμός - χορήγηση δανείων σε ιδιώτες πελάτες (στεγαστικά δάνεια, δάνεια αυτοκινήτων, μη στοχευμένα καταναλωτικά δάνεια) και σε επιχειρήσεις που σχετίζονται με τον πραγματικό τομέα της οικονομίας.

• εργασίες με πολύτιμα μέταλλα·

• συναλλαγματικές πράξεις·

• υπηρεσίες διακανονισμού και μετρητών για πελάτες·

• τήρηση τραπεζικών λογαριασμών·

• έκδοση τραπεζικών καρτών - πλαστικών και εικονικών.

• συλλογή;

• προσέλκυση καταθέσεων και πληρωμή τόκων σύμφωνα με σχετικές συμφωνίες·

• κάνοντας μεταφορές χρημάτων?

• εφαρμογή των τραπεζικών εγγυήσεων.

Οι τράπεζες ονομάζονται εμπορικές επειδή, σε αντίθεση με τη ρυθμιστική αρχή, καλούνται να διεξάγουν χρηματοοικονομικές και οικονομικές δραστηριότητες με στόχο την επίτευξη κέρδους. Το εμπορικό καθεστώς δεν έρχεται σε αντίθεση με την ταξινόμηση των τραπεζικών οργανισμών σε ιδιωτικούς και δημόσιους. Οι τελευταίες περιλαμβάνουν εταιρείες με κρατικό μερίδιο τουλάχιστον 50% + 1 μετοχή.

Προβλέπονται επίσης οι ακόλουθες μορφές ιδιοκτησίας για τις τράπεζες:

• μετοχική μετοχή?

• συνεργατική;

• άρθρωση

Επιπλέον, στη σύγχρονη τραπεζικό σύστημαΟι τράπεζες ταξινομούνται:

• σε μεγάλα, μεσαία και μικρά - με βάση την κλίμακα δραστηριότητας και τον όγκο του μετοχικού κεφαλαίου.

• σε εξειδικευμένο και καθολικό - από τη φύση των εργασιών που πραγματοποιούνται.

• σε διεθνή, ολό-ρωσικά, διαπεριφερειακά και περιφερειακά - στον τομέα των υπηρεσιών.

• σε τράπεζες με ξένο κεφάλαιο και χωρίς ξένο κεφάλαιο·

• σε πολυκλαδικά και μη.

Το τραπεζικό σύστημα της Ρωσίας περιλαμβάνει σήμερα έντεκα συστημικά σημαντικές εταιρείες:

• τέσσερα κράτη - Sberbank της Ρωσίας, VTB, Gazprombank, Rosselkhozbank.

• τέσσερις ιδιωτικές εταιρείες χωρίς ξένο κεφάλαιο - Alfa-Bank, Moscow Credit Bank (MCB), FC Otkritie Bank, Promsvyazbank.

• τρία ιδιωτικά με ξένα κεφάλαια - Raiffeisenbank, UniCredit Bank, Rosbank.

Ο αριθμός των κρατικών ρωσικών τραπεζών στο τραπεζικό σύστημα είναι σχετικά μικρός - λιγότερο από είκοσι, αλλά όσον αφορά τα περιουσιακά στοιχεία, το μερίδιο του κράτους το 2017 αυξήθηκε στο 70% έναντι 61% στις αρχές του 2015. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τρεις μεγάλες τραπεζικές εταιρείες - η Otkritie, η Promsvyazbank και η Binbank - πραγματοποιήθηκαν από το Ταμείο για την εξυγίανση του τραπεζικού τομέα με μια νέα διαδικασία, όταν οι τράπεζες που αποκαθίστανται περιέρχονται στην ιδιοκτησία του κράτους. Βρίσκεται μια επισκόπηση του ταμείου FBKS. Με την ολοκλήρωση της ανάκαμψης, τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα βγαίνουν προς πώληση, αλλά αν δεν υπάρξουν αγοραστές (όπως προβλέπουν πολλοί αναλυτές), θα παραμείνουν κρατική ιδιοκτησία.

Μη τραπεζικοί πιστωτικοί οργανισμοί (ΥΠΑ)

Το πιστωτικό και τραπεζικό σύστημα της Ρωσικής Ομοσπονδίας περιλαμβάνει επίσης ένα σύνολο χρηματοπιστωτικών ιδρυμάτων που δεν είναι Ρωσικές τράπεζες, αλλά πραγματοποιήστε ξεχωριστά Τραπεζικές εργασίες. Η συντομογραφία NCO χρησιμοποιείται επίσης για αναφορά μη κερδοσκοπικοι ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙοπότε πρέπει να είσαι προσεκτικός. Το συνολικό ποσό των κεφαλαίων σε Υπαξιωματικούς είναι ένα μικρό ποσοστό των κεφαλαίων στις εμπορικές τράπεζες.

Τα μη τραπεζικά χρηματοπιστωτικά ιδρύματα περιλαμβάνουν τρεις κύριους τομείς:

RNKO

Στην κατηγορία των NBSCO που παρέχουν σε νομικά και φυσικά πρόσωπα υπηρεσίες διακανονισμού και μετρητών ή που ασχολούνται με συναλλαγές συναλλάγματος, ανήκει σε:

• εταιρείες εκκαθάρισης?

• κέντρα διακανονισμού που εξυπηρετούν συστήματα πληρωμών·

• γραφεία συμψηφισμού και κέντρα συναλλαγών που δραστηριοποιούνται στις αγορές συναλλάγματος και χρηματιστηρίων.

Παραδείγματα RNKO - LLC RNKO "Κέντρο πληρωμών" (κέντρο διακανονισμού του συστήματος πληρωμών Zolotaya Korona, εκδότης καρτών πληρωμής "Beeline", "Corn" κ.λπ.). JSC "NCO "Moscow Clearing Center", που εκτελεί τραπεζικές εργασίες στο σύστημα "Eleksnet". κέντρο διαπραγμάτευσης "Alpari".

PNPO

Οι δραστηριότητες των PNCO περιορίζονται στην αποστολή και την έκδοση μεταφορές χρημάτωνχωρίς άνοιγμα τρεχουσών λογαριασμών για πελάτες. Παραδείγματα PNCO είναι (Yandex.Money, WebMoney κ.λπ.), Unistream, Contact, συστήματα πληρωμών παρόχων δικτύων κινητής τηλεφωνίας.

NDCO

Τι ακριβώς μπορεί να αποδοθεί στους μη τραπεζικούς καταθετικούς και πιστωτικούς οργανισμούς; Νομικά, πρόκειται για δομές που προσελκύουν χρήματα μόνο από νομικά πρόσωπα, αν και οι NDCO δεν μπορούν να ανοίξουν και να διατηρήσουν τραπεζικούς λογαριασμούς. Αλλά μπορούν να δώσουν τραπεζικές εγγυήσεις. Παραδείγματα NDCO είναι το "Deposit Credit House" της Μόσχας ή το Voronezh "Διαπεριφερειακό Κέντρο Μικροπιστώσεων".

Συνολικά, οι κύριες διαφορές μεταξύ τραπεζών και ΜΚΟ μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή πίνακα:

Ωστόσο, με μια ευρύτερη έννοια, οι οργανισμοί που εργάζονται με άτομα μπορούν επίσης να συμπεριληφθούν στην ομάδα NDCO:

• εταιρείες/οργανισμοί μικροχρηματοδότησης·

• πιστωτικές ενώσεις που προσελκύουν εισφορές (μετοχές) των μελών τους και καταθέσεις ιδιωτών και δανείζουν σε ιδιώτες με αυτά τα κεφάλαια·

• πιστωτικοί συνεταιρισμοί

Σπουδαίος: οι μη τραπεζικοί οργανισμοί που προσελκύουν καταθέσεις δεν συμμετέχουν στο σύστημα ασφάλισης καταθέσεων, με αποτέλεσμα οι πελάτες που αποφασίζουν να διατηρήσουν τις αποταμιεύσεις τους σε αυτά κινδυνεύουν αρκετά. Τα μη τραπεζικά ιδρύματα κινδυνεύουν επίσης με ανάκληση άδειας.

Είναι γραμμένο αναλυτικά για οργανισμούς μικροχρηματοδότησης, για πιστώσεις καταναλωτικών συνεταιρισμώνήταν πληροφορία. Οργανώστε τις δραστηριότητες των πιστωτικών οργανισμών:

Σύνδεσμος Πιστωτικών Ενώσεων Ρωσίας;

Ένωση Αγροτικών Πιστωτικών Συνεταιρισμών.

Εθνικός Ένωση μη κερδοσκοπικών οργανώσεων·

Ταμείο Αγροτικής Πιστωτικής Συνεργασίας

τραπεζική υποδομή

Το τραπεζικό χρηματοπιστωτικό σύστημα δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς την απαραίτητη υποδομή, η οποία περιλαμβάνει:

Πρόληψη απώλειας Ρώσοι πολίτεςαποταμιεύσεις σε τράπεζες. Έτσι, ενθαρρύνεται η διατήρηση χρημάτων σε τραπεζικούς λογαριασμούς. Όχι μόνο οι καταθέσεις είναι ασφαλισμένες, αλλά και τα κεφάλαια που τοποθετούνται σε λογαριασμούς χρεωστικών τραπεζικών καρτών, αν και αυτός ο κανόνας δεν ισχύει για όλα τα προϊόντα καρτών τραπεζικών ιδρυμάτων στη Ρωσία. Τα καθήκοντα του ασφαλιστή ανατίθενται σε ένα κρατικό ίδρυμα που ονομάζεται Οργανισμός Ασφάλισης Καταθέσεων (DIA).

Ανεξάρτητα συστήματα διακανονισμού μεταξύ εταιρικών και ιδιωτών πελατών τραπεζών, καθώς και των ίδιων των τραπεζικών οργανισμών. Το κύριο τέτοιο σύστημα είναι το SWIFT, αν και σε σχέση με τις διεθνείς κυρώσεις κατά της Ρωσίας, η χώρα έχει ήδη αναπτυχθεί εναλλακτικό σύστημα SPFS, το οποίο η Μόσχα προτείνει τη μετάβαση στα κράτη της Ευρασιατικής Οικονομικής Ένωσης·

Συστήματα πληρωμών για τη διενέργεια πράξεων με πλαστικές και εικονικές τραπεζικές κάρτες - MasterCard, VISA, MIR, American Express κ.λπ.

ελεγκτικοί οργανισμοί που έχουν σχεδιαστεί για τη διεξαγωγή ανεξάρτητου ελέγχου της λειτουργίας όχι μόνο των εμπορικών τραπεζών, αλλά και της ίδιας της Κεντρικής Τράπεζας της Ρωσικής Ομοσπονδίας, και όχι μόνο επαλήθευσης, αλλά και επιβεβαίωσης των τελικών οικονομικών καταστάσεων.

Νομικοί και συμβουλευτικοί οργανισμοί που βοηθούν τις τράπεζες να αναπτύξουν τις δραστηριότητές τους, εκπροσωπώντας τα συμφέροντά τους σε αλληλεπίδραση με αρχές, εταιρικούς και ιδιώτες πελάτες.

Παρόχους λύσεων τεχνολογίας και πληροφόρησης που αναπτύσσουν και εφαρμόζουν, μαζί με τις τράπεζες, σύγχρονες τεχνολογίες διακανονισμού και επεξεργασίας με στόχο την αύξηση του επιπέδου ασφάλειας των διακανονισμών και άλλων διαδικασιών.

Εκπαιδευτικοί οργανισμοί που εκπαιδεύουν και επανεκπαιδεύουν το προσωπικό των τραπεζών, πραγματοποιούν διάφορα σεμινάρια, εκπαιδεύσεις, επιμορφωτικά μαθήματα, τα οποία επηρεάζουν θετικά και τη λειτουργία των τραπεζών, αφού οι υπάλληλοί τους πρέπει να αποκτήσουν νέες γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες στο πλαίσιο της ανανέωσης. σύγχρονες τεχνολογίεςκαι υλοποίηση τα πιο πρόσφατα πρότυπατραπεζική υπηρεσία.

τραπεζική νομοθεσία

Νομοθετικές πράξεις που ρυθμίζουν τις δραστηριότητες των τραπεζικών ιδρυμάτων στη ρωσική επικράτεια:

το Σύνταγμα της Ρωσικής Ομοσπονδίας·

Αστικός κώδικας;

Τραπεζικός νόμος αριθ. 395-1 (υιοθετήθηκε το 1990).

Νόμος για την Κεντρική Τράπεζα της Ρωσικής Ομοσπονδίας αριθ. 86-FZ (υιοθετήθηκε το 2002)

177-FZ περί Ασφάλισης Καταθέσεων Νόμος (υιοθετήθηκε το 2003)

Εθνικός σύστημα πληρωμήςΝο. 161-FZ (υιοθετήθηκε το 2011)

Νόμος για την καταναλωτική πίστη αριθ. 353-FZ (υιοθετήθηκε το 2013)

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

1. Βασικές έννοιες και ορισμοί σε διαδικασίες πληροφόρησης και μέτρησης

Τι είναι η μέτρηση, ο έλεγχος, ο έλεγχος, σε τι διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το περιεχόμενο και τι κοινό έχουν;

με μέτρηση ονομάζεται η εμπειρική εύρεση της τιμής ενός φυσικού μεγέθους (ΦΒ) με τη βοήθεια ειδικών τεχνικών μέσων. Σκοπός της μέτρησης είναι η εξαγωγή πληροφοριών σχετικά με την ποσότητα εισόδου (μετρούμενη) από το σήμα εξόδου του οργάνου μέτρησης (MI), λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά του.

Το διάγραμμα ροής πληροφοριών φαίνεται στο σχήμα 1.

Εικόνα 1.

Δοκιμές σύμφωνα με το GOST 16504-81 πειραματικός προσδιορισμός ποσοτικών ή/και ποιοτικών χαρακτηριστικών των ιδιοτήτων του αντικειμένου δοκιμής ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε αυτό κατά τη λειτουργία του, κατά τη μοντελοποίηση του αντικειμένου ή/και των επιπτώσεων. Όταν δοκιμάστηκε. Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται όργανα μέτρησης, άλλα τεχνικές συσκευές, ουσίες ή/και υλικά.

έλεγχος αναφέρεται στην επαλήθευση της συμμόρφωσης ενός προϊόντος, μιας διαδικασίας ή μιας υπηρεσίας σε συγκεκριμένες απαιτήσεις. Ο έλεγχος πραγματοποιείται συνήθως σε δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, προσδιορίζεται η τιμή του ελεγχόμενου χαρακτηριστικού (ποσοτική - με μέτρηση), στο δεύτερο στάδιο, η ληφθείσα τιμή συγκρίνεται με τον κανόνα. Μερικές φορές και τα δύο στάδια συνδυάζονται σε μία δράση. Για παράδειγμα, κατά τον έλεγχο των διαστάσεων των εξαρτημάτων με μετρητές. Έτσι, ο έλεγχος είναι ένας έλεγχος συμμόρφωσης με τον κανόνα. Ο κανόνας καθορίζεται εκ των προτέρων και η επαλήθευση της συμμόρφωσης με αυτόν τελειώνει με την απόφαση: "αντιστοιχεί, δεν αντιστοιχεί". «καλό προϊόν-γάμος» κ.λπ.

Η παρουσία ενός κανόνα συνεπάγεται μια διαβάθμιση των ποσοτικών χαρακτηριστικών οποιασδήποτε ιδιοκτησίας και καθορίζει τη δυνατότητα λήψης απόφασης.

Αναλύοντας τις διαδικασίες και τις εργασίες «μέτρησης», «ελέγχου» και «δοκιμής», είναι δυνατό να διαπιστωθεί η σχέση τους, η οποία φαίνεται στο Σχήμα 2.

Εικόνα 2. Η σχέση μεταξύ των εννοιών «μέτρηση», «έλεγχος» και «δοκιμή»

Η μέτρηση μπορεί να είναι τόσο μέρος ενός ενδιάμεσου μετασχηματισμού στη διαδικασία ελέγχου, όσο και το τελικό στάδιο λήψης πληροφοριών κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Η δοκιμή είναι το στάδιο λήψης πρωτογενών πληροφοριών στη διαδικασία ελέγχου με τη χρήση μετρήσεων.

Τι είναι η «ενότητα των μετρήσεων»;

Σχεδόν όλες οι περιοχές ανθρώπινη δραστηριότηταπρέπει να ασχοληθεί κανείς με τις μετρήσεις των φυσικών μεγεθών και τη διασφάλιση της ενότητάς τους. Η τιμή της μονάδας μέτρησης είναι τόσο υψηλή που εκδόθηκε στη Ρωσία ειδικός νόμος "Για τη διασφάλιση της ενότητας των μετρήσεων" /1/..

Ενότητα μετρήσεων- αυτή είναι μια κατάσταση μετρήσεων στην οποία τα αποτελέσματά τους εκφράζονται σε νομικές μονάδες και τα σφάλματα μέτρησης είναι γνωστά με δεδομένη πιθανότητα.

Η ενότητα των μετρήσεων είναι απαραίτητη για να μπορούμε να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα των μετρήσεων που πραγματοποιούνται σε διαφορετικά μέρη, σε διαφορετικούς χρόνους, διάφορα μέσαΜετρήσεις. Είναι σημαντικό τόσο στο εσωτερικό της χώρας όσο και στην αλληλεπίδραση μεταξύ των χωρών. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ότι οι δείκτες ποιότητας των εισαγόμενων προϊόντων ελέγχονται στις χώρες όπου πωλούνται.

Ποιες ποσότητες πρέπει να μετρηθούν;

Οι ποσότητες που ένα άτομο λειτουργεί στην πραγματικότητα μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3.

Εικόνα 3. Ταξινόμηση ποσοτήτων

Στο υπό μελέτη μάθημα «Μέθοδοι και μέσα μέτρησης, δοκιμής και ελέγχου» έχουμε να κάνουμε με φυσικά μεγέθη που ενυπάρχουν σε συγκεκριμένα αντικείμενα, φαινόμενα, διεργασίες, δηλαδή ποσότητες περιορισμένων σε μέγεθος και μετρήσιμων. Μια μετρούμενη φυσική ποσότητα είναι μια ποσότητα για την οποία μπορείτε να επιλέξετε μια μονάδα μέτρησης και να εφαρμόσετε αυτήν τη μονάδα σε ένα όργανο μέτρησης.

Τι είναι μια «φυσική ποσότητα» και «φυσική παράμετρος»;

Σύμφωνα με το RMG 29-99 /2/ φυσική ποσότητα (FV)μία από τις ιδιότητες ενός φυσικού αντικειμένου (φυσικό σύστημα, φαινόμενο ή διεργασία), που είναι ποιοτικά κοινή για πολλά φυσικά αντικείμενα, αλλά ποσοτικά ατομική για καθένα από αυτά.

Μέγεθος Φ/Β - ποσοτικό περιεχόμενο σε αυτό το αντικείμενο ιδιότητας που αντιστοιχεί στην έννοια της «φυσικής ποσότητας». Θεωρώντας τα αντικείμενα Α και Β, διαφορετικά σε ένα από αυτά φυσικές ιδιότητες(για παράδειγμα, κατά βάρος), μπορούμε να πούμε γι 'αυτούς ότι διαφορετικό μέγεθος(βάρη) και διαφέρουν μεταξύ τους (Α>Β ή Α<Б).

Φ/Β τιμή - έκφραση του μεγέθους των φωτοβολταϊκών με τη μορφή ορισμένου αριθμού μονάδων αποδεκτών για αυτό. Η τιμή ΦΒ λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της μέτρησης ή του υπολογισμού της σύμφωνα με τη βασική εξίσωση μέτρησης.

Q θεωρία = ΕΝΑU,

Οπου Qθεωρία- Φ/Β τιμή;

ΕΝΑ- την αριθμητική τιμή της μετρούμενης φυσικής ποσότητας, εκφρασμένη στην αποδεκτή μονάδα·

U- επιλεγμένη μονάδα Φ/Β.

Η αριθμητική τιμή του ΦΒ είναι ένας αφηρημένος αριθμός που περιλαμβάνεται στην τιμή του ΦΒ. Για παράδειγμα: L=20 mm, όπου το 20 είναι μια αριθμητική τιμή.

Στην πρακτική των μετρήσεων, πολύ συχνά υπάρχει μέτρηση όχι ΦΒ, αλλά φυσικών παραμέτρων.

Φυσική παράμετρος (συνοπτικά - παράμετρος) - Φ/Β, που λαμβάνεται υπόψη κατά τη μέτρηση ενός άλλου φυσικού μεγέθους ως βοηθητικό. Μια φυσική παράμετρος χαρακτηρίζει ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της μετρούμενης φυσικής ποσότητας. Για παράδειγμα, κατά τη μέτρηση της τάσης AC, το πλάτος και η συχνότητα αυτού του ρεύματος θεωρούνται ως παράμετροι τάσης.

Τι ονομάζουμε «αληθινές» και «πραγματικές» τιμές μιας φυσικής ποσότητας;

Πραγματική τιμή Φ/Β - την τιμή του ΦΒ, που θα αντικατοπτρίζει ιδανικά το υπάρχον ΦΒ σε ποιοτικούς και ποσοτικούς όρους. Αυτή η έννοια συσχετίζεται με την έννοια της «απόλυτης αλήθειας», η οποία είναι αδύνατη στην πραγματικότητα.

Πραγματική τιμή ΦΒ - Η τιμή ΦΒ βρέθηκε πειραματικά και τόσο κοντά στην πραγματική τιμή που μπορεί να την αντικαταστήσει για τη δεδομένη εργασία μέτρησης. Για πολλαπλές μετρήσεις, η πραγματική τιμή λαμβάνεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος μιας σειράς μετρούμενων τιμών. Με μεμονωμένες μετρήσεις - η τιμή της ποσότητας που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα μετρήσεων με το πιο ακριβές SI.

Ποια είναι η διάσταση ενός φυσικού μεγέθους και πώς προσδιορίζεται;

Διάσταση - μια τυπική αντανάκλαση της ποιοτικής διαφοράς στα φυσικά μεγέθη είναι η δική τους . Η διάσταση συμβολίζεται με το σύμβολο αμυδρός, που προέρχεται από τη λέξη διάσταση, η οποία, ανάλογα με τα συμφραζόμενα, μπορεί να μεταφραστεί τόσο ως μέγεθος όσο και ως διάσταση.

Η διάσταση των βασικών φυσικών μεγεθών υποδεικνύεται με τα αντίστοιχα κεφαλαία γράμματα. Για το μήκος, τη μάζα και τον χρόνο, για παράδειγμα,

αμυδρός l = L; dimm = M; dim t = T.

Κατά τον προσδιορισμό της διάστασης παράγωγαΟι τιμές καθοδηγούνται από τους ακόλουθους κανόνες:

1. Οι διαστάσεις του δεξιού και του αριστερού μέρους της εξίσωσης δεν μπορούν να μην συμπίπτουν, γιατί μόνο ταυτόσημες ιδιότητες μπορούν να συγκριθούν μεταξύ τους. Έτσι, μόνο τα μεγέθη που έχουν τις ίδιες διαστάσεις μπορούν να αθροιστούν αλγεβρικά.

2. Η άλγεβρα των διαστάσεων είναι πολλαπλασιαστική, δηλ. αποτελείται από μία πράξη πολλαπλασιασμού.

2.1. Η διάσταση του προϊόντος πολλών ποσοτήτων είναι ίση με το γινόμενο των διαστάσεων τους. Έτσι, εάν η σχέση μεταξύ των τιμών των Q, A, B, C έχει τη μορφή Q = ABC, τότε

dim Q = αμυδρό AHdim HFdim C.

2.2. Η διάσταση ενός πηλίκου κατά τη διαίρεση μιας ποσότητας με μια άλλη είναι ίση με την αναλογία των διαστάσεων τους, δηλ. αν Q=A/B τότε

αμυδρό Q = αμυδρό Α / αμυδρό Β.

2.3. Η διάσταση κάθε ποσότητας που αυξάνεται σε μια ορισμένη ισχύ είναι ίση με τη διάστασή της στον ίδιο βαθμό. Άρα, αν Q=A n , τότε

αμυδρό Q = αμυδρό Α = αμυδρό n Α.

Για παράδειγμα, εάν η ταχύτητα καθορίζεται από τον τύπο V = S / t, τότε

dim V = αμυδρό S/dim t = L/T=LT -1.

Αν η δύναμη σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα F = ma, όπου a = V/t είναι η επιτάχυνση του σώματος, τότε

dim F = dim m dim a = ML/T 2 = MLT -2.

Έτσι, είναι πάντα δυνατό να εκφράσουμε τη διάσταση μιας παραγώγου μιας φυσικής ποσότητας ως προς τις διαστάσεις των βασικών φυσικών μεγεθών χρησιμοποιώντας ένα μονώνυμο ισχύος:

όπου L, M, T, είναι οι διαστάσεις των αντίστοιχων βασικών φυσικών μεγεθών. , - δείκτες του βαθμού διάστασης.Κάθε ένας από τους εκθέτες των διαστάσεων μπορεί να είναι θετικός ή αρνητικός, ακέραιος ή κλασματικός αριθμός, μηδέν.

Αν όλες οι διαστάσεις είναι ίσες με μηδέν, τότε καλείται μια τέτοια τιμή αδιάστατο.Μπορεί να είναι συγγενήςορίζεται ως η αναλογία των ίδιων ποσοτήτων (για παράδειγμα, η σχετική διαπερατότητα) και λογαριθμική,ορίζεται ως ο λογάριθμος μιας σχετικής τιμής (για παράδειγμα, ο λογάριθμος του λόγου των δυνάμεων ή των τάσεων).

Η θεωρία διαστάσεων χρησιμοποιείται ευρέως για τον γρήγορο έλεγχο της ορθότητας των τύπων (σύμφωνα με τον κανόνα 1). Η επίσημη εφαρμογή της άλγεβρας των διαστάσεων καθιστά μερικές φορές δυνατό τον προσδιορισμό μιας άγνωστης σχέσης μεταξύ φυσικών μεγεθών.

Τι είναι η μονάδα μέτρησης για ένα φυσικό μέγεθος;

Μονάδα μέτρησης φυσικού μεγέθους μια φυσική ποσότητα σταθερού μεγέθους, στην οποία εκχωρείται υπό όρους μια αριθμητική τιμή ίση με ένα και χρησιμοποιείται για την ποσοτικοποίηση φυσικών μεγεθών ομοιογενών με αυτό. Οι μονάδες μέτρησης μιας συγκεκριμένης τιμής μπορεί να διαφέρουν ως προς το μέγεθος, για παράδειγμα, το μέτρο, το πόδι και η ίντσα, ως μονάδες μήκους, έχουν διαφορετικό μέγεθος: 1 πόδι = 0,3048 m, 1 ίντσα = 0,254 m.

Τι είναι το σύστημα μονάδων φυσικών μεγεθών;

Για να εξασφαλιστεί η ομοιομορφία των μετρήσεων από την 1.01.82 στη χώρα μας, τέθηκε σε εφαρμογή GOST 8.417-81 GSI "Μονάδες φυσικών μεγεθών". Το πρότυπο πληροί τις απαιτήσεις του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων (SI) και περιέχει:

Μονάδες SI (βασικές, πρόσθετες, παράγωγα).

Οι μη συστημικές μονάδες επιτρέπονται σε ίση βάση με τις μονάδες SI και σε συνδυασμό με αυτές.

Ο κανόνας για το σχηματισμό πολλαπλών και υποπολλαπλών μονάδων.

Ονομασία μονάδων, ονομασίες τους και άλλες διατάξεις.

Το πρότυπο δεν εφαρμόζεται σε μονάδες που χρησιμοποιούνται στην επιστημονική έρευνα και στη δημοσίευση των αποτελεσμάτων τους, καθώς και σε μονάδες ποσοτήτων που αξιολογούνται σε κλίμακες υπό όρους (κλίμακες σκληρότητας για μέταλλα, σεισμούς, θαλάσσια κύματα, φωτοευαισθησία κ.λπ.).

Ετσι, Μεσύστημα μονάδων φυσικών μεγεθών ένα σύνολο βασικών και παράγωγων μονάδων φυσικών μεγεθών, που σχηματίζονται σύμφωνα με τις αρχές για ένα δεδομένο σύστημα φυσικών μεγεθών. Για παράδειγμα, Διεθνές σύστημαμονάδες (SI), που υιοθετήθηκαν το 1960

Ποιες είναι οι βασικές μονάδες του συστήματος SI;

Η βασική μονάδα του συστήματος μονάδων φυσικών μεγεθών μια μονάδα της βασικής φυσικής ποσότητας σε ένα δεδομένο σύστημα μονάδων.

Οι βασικές μονάδες του διεθνούς συστήματος SI είναι: μέτρο, κιλό, δευτερόλεπτο, αμπέρ, Kelvin, candela, mole.Κατά την επιλογή αυτών των μονάδων, καθοδηγηθήκαμε μόνο από την πρακτική σκοπιμότητα, δηλ. ευκολία χρήσης των μονάδων σε ανθρώπινες δραστηριότητες.

Ένα μέτρο είναι μια μονάδα μήκους ίση με τη διαδρομή που διανύει το φως στο κενό σε 1/299792458 του δευτερολέπτου. Αρχικά, ο μετρητής ορίστηκε ως το μήκος 1/40.000.000 του μήκους του μεσημβρινού του Παρισιού και αναπαρήχθη ως η απόσταση μεταξύ των κινδύνων που αναγράφονται σε μια πλατίνα και αργότερα σε σχήμα Χ πλατίνας-ιριδίου. Αλλά αυτή η τιμή αποδείχθηκε ασταθής, οπότε ο μετρητής άρχισε να εκφράζεται χρησιμοποιώντας το μήκος κύματος της ακτινοβολίας της κόκκινης γραμμής του καδμίου και προς το παρόν - την πορτοκαλί γραμμή ακτινοβολίας του ατόμου κρυπτόν-86. 1 μέτρο αντιστοιχεί σε 1650763,73 μήκη κύματος ακτινοβολίας στο κενό που αντιστοιχεί στη μετάβαση μεταξύ των επιπέδων 2p 10 και 5d 5 του ατόμου Kr-86.

Ο μετρητής προσδιορίζεται με έμμεσες μεθόδους σε ραδιομετρικές γέφυρες. Αποτελούνται από μια σειρά από σειριακά τοποθετημένες ραδιογεννήτριες και λέιζερ με πολλαπλασιασμό συχνότητας μεταξύ τους. Μια συχνότητα αναφοράς 5 MHz παρέχεται στην είσοδο από μια γεννήτρια συγχρονισμένη μέσω ενός συστήματος πολλαπλασιαστών συχνότητας με γεννήτριες υδρογόνου του προτύπου χρόνου και συχνότητας βαθμονομημένες έναντι αναφοράς συχνότητας καισίου. Η γέφυρα πολλαπλασιάζει αυτή τη συχνότητα σε μια τιμή περίπου 1*10 14 Hz. Το καθήκον του είναι να μετρήσει τις συχνότητες των σταθεροποιημένων λέιζερ. Γνωρίζοντας τα, υπολογίζονται τα μήκη κύματος της ακτινοβολίας τους και, με τη βοήθεια οπτικών συμβολομέτρων, πιστοποιούνται και επαληθεύονται διάφορα μέτρα μήκους.

Ένα χιλιόγραμμο είναι μια μονάδα μάζας ίση με τη μάζα 1,000028 dm 3 νερού σε θερμοκρασία με την υψηλότερη πυκνότητά του 4 °C.

Το πρότυπο ενός κιλού στη Ρωσία είναι ένας κύλινδρος με ύψος και διάμετρο 39 mm με στρογγυλεμένες νευρώσεις. Γίνονται εργασίες για τον προσδιορισμό του κιλού μέσω Volt και Ohm χρησιμοποιώντας ανεστραμμένες κλίμακες αμπέρ.

Το δεύτερο είναι μια μονάδα χρόνου ίση με 9192631770 περιόδους ακτινοβολίας που αντιστοιχούν στη μετάβαση μεταξύ δύο υπερλεπτών επιπέδων της θεμελιώδους κατάστασης του ατόμου καισίου-133. Το δεύτερο πρότυπο καθιερώθηκε το 1967. Βασίζεται στην ικανότητα των ατόμων να εκπέμπουν και να απορροφούν ενέργεια κατά τη μετάβαση μεταξύ δύο ενεργειακών καταστάσεων στην περιοχή ραδιοσυχνοτήτων. Ένα πρότυπο αναφοράς, ή πρότυπο κβαντικής συχνότητας, είναι μια συσκευή για την ακριβή αναπαραγωγή της συχνότητας των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων σε μικροκυματικά και οπτικά φάσματα, με βάση τη μέτρηση της συχνότητας των κβαντικών μεταπτώσεων ατόμων, ιόντων ή μορίων. Στα παθητικά κβαντικά πρότυπα, χρησιμοποιούνται οι συχνότητες των φασματικών γραμμών απορρόφησης, σε ενεργητικές, διεγερμένη εκπομπή φωτονίων από σωματίδια. Τα πρότυπα ενεργών κβαντικών συχνοτήτων χρησιμοποιούνται σε μια δέσμη μορίων αμμωνίας (οι λεγόμενες μοριακές γεννήτριες) και ατόμων υδρογόνου (γεννήτριες υδρογόνου). Πρότυπα παθητικής συχνότητας - σε μια δέσμη ατόμων καισίου (αναφορές συχνότητας καισίου)

Για την αναπαραγωγή ενός δεύτερου, χρησιμοποιούνται γεννήτριες καισίου (πρότυπα) συχνότητας - πρόκειται για εξαιρετικά σταθερές γεννήτριες μονοχρωματικής ακτινοβολίας (σήμα) με συχνότητα 9192631770 Hz. το σφάλμα συχνότητας δεν υπερβαίνει το 1,5 * 10 -13 . Το κρατικό πρότυπο της Ρωσίας χρησιμοποιεί γεννήτριες υδρογόνου περιοδικά σε σύγκριση με αυτές με καίσιο, η μακροπρόθεσμη συχνότητά τους δεν υποτίθεται, αλλά η αστάθεια είναι μικρότερη από 3*10 -14. Επιπλέον, το πρότυπο περιέχει εξοπλισμό για το σχηματισμό και την αποθήκευση χρονικών κλιμάκων. Η κύρια κλίμακα του ΤΑ είναι ομοιόμορφος ατομικός χρόνος με σταθερό μηδέν, που δεν σχετίζεται με την περιστροφή και τη θέση της Γης στο διάστημα. Άλλες κλίμακες: UT0 - καθολικός χρόνος (μέσος ηλιακός "s"); Το UT1 διορθώθηκε για πόλους γης. UT2 - προσαρμοσμένο για την εποχιακή ανομοιομορφία της περιστροφής της Γης. Αυτές είναι παγκόσμιες κλίμακες, που σταδιακά αποκλίνουν από την ΤΑ λόγω της επιβράδυνσης της περιστροφής της Γης. Για την εναρμόνισή τους, εισήχθη η κλίμακα UTC, στην οποία 1s utc = 1s και η αρχή της μέτρησης μπορεί να αλλάξει κατά 1s από την 1η κάθε μήνα (1,01 ή 1,06) Στη Ρωσία, τα σήματα ώρας μεταδίδονται στην τηλεόραση ή στο ραδιόφωνο την κλίμακα UTC.

Αμπέρ - μονάδα δύναμης ηλεκτρικό ρεύμα. Ένα αμπέρ είναι ίσο με την ισχύ ενός αμετάβλητου ρεύματος, το οποίο, περνώντας από δύο παράλληλους ευθύγραμμους αγωγούς άπειρου μήκους και αμελητέας κυκλικής διατομής, που βρίσκονται στο κενό σε απόσταση 1 m ο ένας από τον άλλο, θα προκαλούσε δύναμη αλληλεπίδρασης ίση έως 2 10 -7 Β.

Σύμφωνα με τα πρότυπα Ampère, χρησιμοποιούνται κλίμακες αμπέρ που πραγματοποιούν το A μετρώντας τη δύναμη ή μετρώντας τη στιγμή της δύναμης που ασκείται σε ένα πηνίο που μεταφέρει ρεύμα που βρίσκεται στο μαγνητικό πεδίο ενός άλλου πηνίου. Αυτή είναι μια ακριβής ισορροπία ίσου βραχίονα κατασκευασμένη από μη μαγνητικά υλικά. Ένα κύπελλο είναι αναρτημένο στο ένα άκρο του βραχίονα για να φιλοξενήσει μόνιμα και πρόσθετα βάρη εξισορρόπησης. Ένα κινητό πηνίο αναρτάται από το άλλο άκρο του βραχίονα, το οποίο εισέρχεται ομοαξονικά σε ένα σταθερό πηνίο μεγαλύτερης διαμέτρου. Οι περιελίξεις των πηνίων (στην απλούστερη περίπτωση) συνδέονται σε σειρά. Σε κατάσταση απενεργοποίησης, η ζυγαριά είναι ισορροπημένη. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από τα πηνία, το κινούμενο πηνίο τραβιέται (ή ωθείται έξω) από το σταθερό πηνίο. Για την αποκατάσταση της ισορροπίας, χρησιμοποιείται ένα πρόσθετο βάρος εξισορρόπησης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μετρολογικής μελέτης, η τιμή της μάζας αυτού του φορτίου υπολογίζεται, που αντιστοιχεί, για παράδειγμα, στην ισχύ του ηλεκτρικού ρεύματος 1Α. Συμπεριλαμβάνοντας μια αντίσταση αναφοράς στο κύκλωμα πηνίου, μπορείτε να βαθμονομήσετε τα μέτρα αναφοράς EMF (τα τρέχοντα μέτρα αναφοράς δεν χρησιμοποιούνται ακόμη).

Πιο ακριβή πρότυπα, βασισμένα σε μετρήσεις μαγνητικής επαγωγής με τη μέθοδο του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, χρησιμοποιούνται μέχρι στιγμής μόνο ως δευτερεύοντα. Το 1992, εγκρίθηκε το εθνικό πρότυπο Α στη Ρωσία, το μέγεθος του οποίου αναπαράγεται χρησιμοποιώντας τα στοιχεία Volta και Ohm. Τυπική απόκλιση (RMS) όχι περισσότερο από 1 10 -8, μη εξαιρούμενα συστηματικά σφάλματα (NSP) όχι περισσότερο από 1 10 -7 (για ισοζύγια αμπέρ CKO? 4 10 -6, NSP? 8 10 -6).

Το Kelvin είναι μια μονάδα θερμοδυναμικής θερμοκρασίας ίση με το 1/273,16 της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας του τριπλού σημείου του νερού. Το τριπλό σημείο του νερού είναι η κατάσταση του νερού σε ένα σφραγισμένο γυάλινο δοχείο, στο οποίο ο πάγος, το νερό και οι ατμοί του βρίσκονται σε ισορροπία: το νερό δεν παγώνει, δεν εξατμίζεται, ο πάγος δεν λιώνει, ο ατμός δεν συμπυκνώνεται.

Τα κρατικά πρωτογενή πρότυπα της Ρωσίας αναπαράγουν τη διεθνή κλίμακα πτυχίων MGSH-90 σε δύο υποκατηγορίες: 0,8 ... 273,16 K και 373,16 ... 2773 K. Η σύνθεση του προτύπου χαμηλής θερμοκρασίας ως κύριο μέρος περιλαμβάνει δύο ομάδες σιδήρου- Θερμόμετρα αντίστασης ροδίου και πλατίνας, οι εξαρτήσεις βαθμονόμησης των οποίων καθορίζονται από τα αποτελέσματα συγκρίσεων των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται στα εργαστήρια της Ρωσίας, της Αγγλίας, των ΗΠΑ, της Αυστραλίας και της Ολλανδίας. Κάθε ομάδα περιέχει δύο θερμόμετρα πλατίνας και δύο θερμόμετρα σιδήρου-ρόδιου που βρίσκονται μόνιμα στο μπλοκ σύγκρισης - έναν τεράστιο κύλινδρο με τέσσερα διαμήκη κανάλια για θερμόμετρα. Η μεταφορά της κλίμακας σε θερμόμετρα - δευτερεύοντα και πρότυπα εργασίας πραγματοποιείται φέρνοντάς τα σε θερμική επαφή με τη μονάδα σύγκρισης αναφοράς και σύγκριση στον κρυοστάτη. Εκτός από συσκευές για ακριβείς μετρήσεις αντίστασης, το σετ εξοπλισμού ελέγχου του προτύπου περιλαμβάνει ένα σύνολο εγκαταστάσεων για την πραγματοποίηση των θερμοκρασιών των σημείων αναφοράς, ένα θερμόμετρο παρεμβολής αερίου με ένα μοναδικό μανόμετρο υδραργύρου και έναν κρυοστάτη αναφοράς. Πρότυπο RMS 0,3…1,0 mK, NSP 0,4…1,5 mK, η χαμηλότερη τιμή της αναπαραγώγιμης θερμοκρασίας είναι 0,8 K.

Η σύνθεση του δεύτερου προτύπου περιλαμβάνει θερμόμετρα αντίστασης πλατίνας, λαμπτήρες θερμοκρασίας, εξοπλισμό για την αναπαραγωγή σημείων αναφοράς στην περιοχή των 273,16 ... 1355,77 K, (RMS? 5 10 -5 ... 1 10 -2; NSP? 1 10 - 45 ... 10 -3). Οι ακόλουθες σχέσεις καθορίζονται για διάφορες κλίμακες θερμοκρασίας:

Κλίμακα Κελσίου: C=K=t C +273,16

Κλίμακα Réaumur: 1R=1,25 C; t C \u003d 1,25 t R; Τ=1,25 t R +273,16

Φαρενάιτ: 1F=5/9C=5/9K; t C \u003d 5/9 (t F -32); Τ=5/9(t F -32)+273,16

Candella - μια μονάδα φωτεινής έντασης ίση με τη φωτεινή ένταση σε μια δεδομένη κατεύθυνση μιας πηγής που εκπέμπει μονοχρωματική ακτινοβολία με συχνότητα 540 10 12 Hz, η φωτεινή ένταση ενέργειας της οποίας προς αυτή την κατεύθυνση είναι 1/683 W / sr. Οι εμπνευστές της εισαγωγής αυτής της μονάδας ήταν αστρονόμοι. Στο κρατικό πρότυπο, το φως εκπέμπεται από μια συγκεκριμένη επιφάνεια σκληρυνόμενης πλατίνας υπό ορισμένες εξωτερικές συνθήκες και γίνεται αντιληπτό από ένα πρωτεύον φωτόμετρο, που δημιουργήθηκε με βάση ένα μη εκλεκτικό ραδιόμετρο, η φασματική ευαισθησία του οποίου συσχετίζεται σε ένα ειδικό φίλτρο μια λειτουργική εξάρτηση από το μήκος κύματος. Το πρότυπο αναπαράγει μια μονάδα φωτεινής έντασης στην περιοχή των 30...110 cd με RMS?0.1·10 -2 και NSP?0.25·10 -2.

Ένα mole είναι μια μονάδα της ποσότητας μιας ουσίας, ίση με την ποσότητα μιας ουσίας που περιέχει τόσα δομικά στοιχεία (άτομα, μόρια) όσα υπάρχουν σε 0,012 kg άνθρακα-12. Πρότυπα mole δεν έχουν δημιουργηθεί ποτέ, καθώς η μάζα ενός mol διαφόρων ουσιών ή δομών, αριθμητικά ίση με τον αριθμό Avogadro - 6.025 10 23 σωματίδια. Τα όργανα μέτρησης βαθμονομημένα σε κρεατοελιές δεν είναι διαθέσιμα. Υπάρχουν εύλογες προτάσεις για να εξαιρεθεί το mole από τις βασικές μονάδες SI και να επιτραπεί η χρήση του στο ίδιο επίπεδο με τις μονάδες SI ως ειδική μονάδα μάζας κατάλληλη για χημικούς υπολογισμούς.

Η βάση αναφοράς της Ρωσίας έχει 114 κρατικά πρότυπα και περισσότερα από 250 δευτερεύοντα πρότυπα φωτοβολταϊκών μονάδων. Από αυτά, τα 52 βρίσκονται στο VNIIM τους. D.I. Mendeleev (Αγία Πετρούπολη), συμπ. πρότυπα m, kg, A, K, rad; 25 - στο VNIIFTRI (φυσικές και τεχνικές και ραδιομηχανικές μετρήσεις, Μόσχα, συμπεριλαμβανομένων των προτύπων μονάδων χρόνου και συχνότητας· 13 - στο Πανρωσικό Ινστιτούτο Ερευνών Οπτικών φυσικές μετρήσειςσυμπεριλαμβανομένου candella? αντίστοιχα 5 και 6 - στα ερευνητικά ινστιτούτα μετρολογίας των Ουραλίων και της Σιβηρίας.

Τι είναι οι μονάδες που προέρχονται από το SI;

Παράγωγη μονάδα του συστήματος μονάδων φυσικών μεγεθών - μια μονάδα μιας παραγώγου μιας φυσικής ποσότητας ενός συστήματος μονάδων, που σχηματίζεται σύμφωνα με μια εξίσωση που τη συσχετίζει με βασικές μονάδες ή με βασικές και ήδη καθορισμένες παραγώγους.

Οι παραγόμενες μονάδες SI σχηματίζονται από τις βασικές, πρόσθετες και προηγουμένως σχηματισμένες παράγωγες μονάδες SI χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις σύνδεσης μεταξύ φυσικών μεγεθών, στις οποίες οι αριθμητικοί συντελεστές είναι ίσοι με ένα. Για αυτό, οι τιμές στο δεξί και αριστερό μέρος της εξίσωσης σύνδεσης λαμβάνονται ίσες με μονάδες SI. Για παράδειγμα, για την προκύπτουσα μονάδα ταχύτητας που προσδιορίζεται από την εξίσωση v = L/T, γράψτε την εξίσωση των μονάδων [v] = [L] / [T] και αντί των συμβόλων L και T, αντικαταστήστε τις μονάδες τους (1 m και 1 s) και πάρτε [V ]=1 m/1 s = 1 m/s. Αυτό σημαίνει ότι η μονάδα SI για την ταχύτητα είναι μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Οι παράγωγες μονάδες μπορούν να ονομαστούν από διάσημους επιστήμονες. Άρα, η εξίσωση σύνδεσης μεταξύ των μεγεθών για τον προσδιορισμό της μονάδας πίεσης p=F/S, η εξίσωση σύνδεσης μεταξύ των μονάδων πίεσης, δύναμης και εμβαδού [p]= [F]/[S]. Αντικατάσταση αντί για φάκαι μονάδες S αυτών των ποσοτήτων σε SI (1 N και 1 m 2), παίρνουμε [p] \u003d 1 n / 1 m 2 \u003d 1 N / m 2. Αυτή η μονάδα έλαβε το όνομα - pascal (Pa) από τον Γάλλο μαθηματικό και φυσικό Blaise Pascal.

Τι είναι τα πολλαπλάσια και τα υποπολλαπλάσια Και ποιοι είναι οι κανόνες για τον σχηματισμό τους;

Στη XI Γενική Διάσκεψη για τα Βάρη και τα Μέτρα, μαζί με την υιοθέτηση του SI, υιοθετήθηκαν 12 πολλαπλά και υποπολλαπλά προθέματα, στα οποία προστέθηκαν νέα σε επόμενα συνέδρια. Τα προθέματα επέτρεψαν να σχηματιστούν δεκαδικά πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια μονάδων SI.

Πολλαπλή μονάδα φυσικής ποσότητας μια μονάδα μιας φυσικής ποσότητας, ένας ακέραιος αριθμός φορές μεγαλύτερος από μια μονάδα συστήματος ή μη συστήματος. Για παράδειγμα, μια μονάδα μήκους 1 km (χιλιόμετρο) \u003d 10 3 m, δηλαδή πολλαπλάσιο ενός μέτρου. μονάδα συχνότητας 1 MHz (megahertz) = 10 6 Hz πολλαπλάσιο των hertz. μονάδα δραστικότητας ραδιονουκλεϊδίων 1 MBq (μεγαμπεκερέλ)=10 6 Vk, πολλαπλάσιο του μπεκερέλ.

Υποπολλαπλή μονάδα φυσικής ποσότητας - μια μονάδα μιας φυσικής ποσότητας, ένας ακέραιος αριθμός φορές μικρότερος από μια μονάδα συστήματος ή μη συστήματος.

Τα ονόματα των πολλαπλασίων και των υποπολλαπλάσιων σχηματίζονται χρησιμοποιώντας τα προθέματα που εμφανίζονται στον Πίνακα 3.

Πίνακας 3 - Πολλαπλασιαστές και προθέματα σε μονάδες SI

Τι είναι μια "μονάδα φυσικής ποσότητας εκτός συστήματος";

Μονάδα φυσικής ποσότητας εκτός συστήματος - Φ/Β μονάδα που δεν περιλαμβάνεται σε κανένα από τα αποδεκτά συστήματα μονάδων. Σε σχέση με τις μονάδες SI, οι μονάδες εκτός συστήματος μιας φυσικής ποσότητας χωρίζονται σε τέσσερις τύπους: αποδεκτές μαζί με τις βασικές μονάδες. επιτρέπεται η χρήση σε ειδικούς χώρους· παρωχημένο (μη έγκυρο) επιτρέπεται προσωρινά.

Σε μη συστημικές μονάδες επιτρέπονται στο ίδιο επίπεδο με τις μονάδες SI , σχετίζομαι: τόνος - μονάδα μάζας; βαθμός, λεπτό, δευτερόλεπτο - μονάδα επίπεδης γωνίας. λίτρο - μονάδα χωρητικότητας. λεπτό, ημέρα, εβδομάδα, μήνας, έτος, αιώνας - μονάδες χρόνου.

Οι μη συστημικές μονάδες που επιτρέπονται για χρήση σε ειδικούς χώρους περιλαμβάνουν: στη φυσική - ηλεκτρονιοβολτ. στη γεωργία - ένα εκτάριο. στην αστρονομία, έτος φωτός. στην οπτική - διόπτρα.

Οι μη συστημικές μονάδες που χρησιμοποιούνται προσωρινά μαζί με τις μονάδες SI περιλαμβάνουν: στη θαλάσσια ναυσιπλοΐα: - ναυτικό μίλι - μονάδα μήκους. κόμβος - μονάδα ταχύτητας. για τους πολύτιμους λίθους, η μονάδα μάζας είναι καράτι. σε άλλες περιοχές: στροφές ανά λεπτό (rpm) - μονάδα ταχύτητας περιστροφής. bar (bar) - μονάδα πίεσης.

Οι μονάδες που χρησιμοποιούνται προσωρινά θα πρέπει να (και καταργούνται) από τη χρήση σύμφωνα με διεθνείς συμφωνίες.

Οι μη συστημικές μονάδες που αποσύρονται από τη χρήση περιλαμβάνουν: κιλό-δύναμη - μονάδα δύναμης, βάρος. κέντρο - μονάδα μάζας. η ιπποδύναμη είναι μονάδα ισχύος κ.λπ.

Τι είναι μια διάσταση;

Μέτρηση φυσικές ποσότητες είναι ένα σύνολο λειτουργιών για την εφαρμογή τεχνικά μέσα, που αποθηκεύει μια μονάδα μιας φυσικής ποσότητας, παρέχοντας μια αναλογία (σε ρητή και σιωπηρή μορφή) της μετρούμενης ποσότητας με τη μονάδα της και λαμβάνοντας την τιμή αυτής της ποσότητας.

Το αποτέλεσμα της μέτρησης γράφεται ως μια γενική εξίσωση μέτρησης:

Q meas = n [Q],

όπου Q σημαίνει - μετρημένη φυσική ποσότητα. Π -αριθμός μονάδων; [Q] - μονάδα φυσικής ποσότητας.

Σημείωση.Δεδομένου ότι δεν μετρώνται μόνο τα φυσικά μεγέθη, υπάρχει μια άλλη ερμηνεία της έννοιας της «μέτρησης». Μέτρηση - ένα σύνολο πράξεων που εκτελούνται προκειμένου να προσδιοριστεί η τιμή μιας ποσότητας. Εδώ ο ορισμός της έννοιας της «μέτρησης» δεν περιορίζεται στην εύρεση της αξίας μιας φυσικής ποσότητας, δεν γίνεται αναφορά σε τεχνικά μέσα. Αυτή η ερμηνεία της έννοιας είναι κατάλληλη τόσο για φυσικά όσο και για μη φυσικά μεγέθη. Κατά συνέπεια, διάφοροι τύποι ποσοτικής εκτίμησης ποσοτήτων μπορούν να αποδοθούν στις μετρήσεις.

Πώς ταξινομούνται οι μετρήσεις;

Με όλη την ποικιλία των μετρήσεων, μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με έξι κριτήρια.

Σύμφωνα με το σύμβολο 1 της εξάρτησης της μετρούμενης τιμής από το χρόνο, οι μετρήσεις χωρίζονται σε στατικές και δυναμικές.

Στατική μέτρηση μέτρηση του φωτοβολταϊκού, που λαμβάνεται σύμφωνα με μια συγκεκριμένη εργασία μέτρησης, ως αμετάβλητη κατά τη διάρκεια του χρόνου μέτρησης. Για παράδειγμα, μέτρηση της άμεσης τάσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος. Μέτρηση του μεγέθους της γης.

Δυναμική μέτρηση - μέτρηση μιας φυσικής ποσότητας που αλλάζει σε μέγεθος. Για παράδειγμα, μέτρηση του ύψους ενός κατερχόμενου αεροσκάφους, δηλαδή με συνεχή αλλαγή στο μέγεθος της μετρούμενης τιμής. μέτρηση εναλλασσόμενης τάσης ηλεκτρικού ρεύματος.

Με βάση το 2 - την ακρίβεια των αποτελεσμάτων της μέτρησης, οι μετρήσεις χωρίζονται σε ίσες και άνισες.

Ισοδύναμες μετρήσεις - μετρήσεις μιας ποσότητας που εκτελούνται από όργανα μέτρησης της ίδιας ακρίβειας, υπό τις ίδιες συνθήκες, από έναν χειριστή, με την ίδια πληρότητα και τον ίδιο αριθμό μετρήσεων.

Άνισες μετρήσεις - μετρήσεις μιας ποσότητας που εκτελούνται από όργανα μέτρησης με διαφορετική ακρίβεια, υπό διαφορετικές συνθήκες, από διαφορετικούς χειριστές, με διαφορετικό αριθμό μετρήσεων. Προκειμένου τα αποτελέσματα της μέτρησης να αποδειχθούν άνισα, συχνά αρκεί η παρουσία ενός από τους αναφερόμενους παράγοντες.

Με βάση 3 συνθήκες που καθορίζουν την ακρίβεια του αποτελέσματος, οι μετρήσεις χωρίζονται σε τεχνικές και μετρολογικές.

Τεχνικές μετρήσεις μετρήσεις χρησιμοποιώντας όργανα μέτρησης εργασίας. Οι τεχνικές μετρήσεις πραγματοποιούνται με σκοπό την παρακολούθηση και τον έλεγχο τεχνολογικών διεργασιών, επιστημονικών πειραμάτων, διάγνωσης ασθενειών κ.λπ. Παράδειγμα τεχνικών μετρήσεων είναι η μέτρηση της ταχύτητας ενός λεωφορείου, ενός αεροπλάνου, δηλαδή οποιουδήποτε κινούμενου σώματος.

Μετρολογικές μετρήσεις Πρόκειται για μετρήσεις που πραγματοποιούνται με τη χρήση προτύπων και υποδειγματικών οργάνων μέτρησης για την αναπαραγωγή μονάδων φυσικών μεγεθών ή τη μεταφορά του μεγέθους τους σε όργανα μέτρησης που λειτουργούν. Για παράδειγμα, η επαλήθευση ή η βαθμονόμηση των βαρών εργασίας της 2ης κατηγορίας ακρίβειας σύμφωνα με το σχήμα επαλήθευσης πραγματοποιείται από υποδειγματικά βάρη της 1ης κατηγορίας στις κλίμακες της 1ης κατηγορίας. Τέτοιες μετρήσεις γίνονται για να διαπιστωθεί η ακρίβεια των προτύπων και των οργάνων μέτρησης εργασίας, δηλαδή είναι μετρολογικές. Οι μετρολογικές μετρήσεις χωρίζονται σε μετρήσεις με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια και σε μετρήσεις ελέγχου και επαλήθευσης.

Σύμφωνα με το χαρακτηριστικό 4, τον αριθμό των μετρήσεων που πραγματοποιήθηκαν για να ληφθεί το αποτέλεσμα, οι μετρήσεις χωρίζονται σε απλές (συνήθεις) και πολλαπλές (στατιστικές).

Ενιαία μέτρηση αυτή είναι μια μέτρηση εφάπαξ. Για παράδειγμα, η μέτρηση ενός συγκεκριμένου χρονικού σημείου με το ρολόι.

Πολλαπλές μετρήσεις Αυτή είναι μια μέτρηση της ίδιας φυσικής ποσότητας σταθερού μεγέθους, το αποτέλεσμα της οποίας προκύπτει από πολλές διαδοχικές μετρήσεις, δηλαδή μια μέτρηση που αποτελείται από μια σειρά μεμονωμένων μετρήσεων. Το αποτέλεσμα πολλαπλών μετρήσεων συνήθως λαμβάνεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος των αποτελεσμάτων μεμονωμένων μετρήσεων που περιλαμβάνονται στη σειρά. Μια μέτρηση θεωρείται πολλαπλή εάν ο αριθμός των μεμονωμένων μετρήσεων είναι n > 4.

Με το σύμβολο 5 - η μέθοδος λήψης του αποτελέσματος (ανά τύπο), οι μετρήσεις χωρίζονται σε άμεσες, έμμεσες, σωρευτικές και κοινές.

Άμεση μέτρηση Αυτή είναι μια μέτρηση στην οποία η επιθυμητή τιμή μιας φυσικής ποσότητας λαμβάνεται απευθείας από πειραματικά δεδομένα. Για παράδειγμα, η μέτρηση της ταχύτητας των αυτοκινήτων με ταχύμετρο, η μέτρηση της γωνίας με ένα γωνιόμετρο, η μέτρηση της ισχύος ρεύματος με ένα αμπερόμετρο.

Έμμεση μέτρηση είναι ο ορισμός μιας φυσικής ποσότητας που βασίζεται στα αποτελέσματα άμεσων μετρήσεων άλλων φυσικών μεγεθών που σχετίζονται λειτουργικά με την επιθυμητή ποσότητα. Για παράδειγμα, το μήκος της υποτείνουσας ορθογώνιο τρίγωνο(γ) μπορεί να προσδιοριστεί με άμεσες μετρήσεις των δύο σκελών (α και β), που σχετίζονται μαθηματικά με την υποτείνουσα από τον τύπο:

Σωρευτικές μετρήσεις Πρόκειται για μετρήσεις πολλών ποσοτήτων με το ίδιο όνομα, που πραγματοποιούνται ταυτόχρονα. Σε αυτή την περίπτωση, οι επιθυμητές τιμές των ποσοτήτων καθορίζονται με την επίλυση ενός συστήματος εξισώσεων που λαμβάνονται με τη μέτρηση αυτών των ποσοτήτων σε διάφορες καταστάσεις.

Κοινές μετρήσεις Πρόκειται για μετρήσεις δύο ή περισσότερων ποσοτήτων που δεν έχουν το ίδιο όνομα, που πραγματοποιούνται ταυτόχρονα για να προσδιοριστεί η μεταξύ τους σχέση.

Οι βασικές εξισώσεις για αθροιστικές και κοινές μετρήσεις είναι:

Οπου στο 1 ... στο n- τις επιθυμητές τιμές.

Χ 1 ...Χ Μ- παραμέτρους ή ποσότητες που καθορίζονται βάσει άμεσης ή έμμεσης μέτρησης·

φά 1 ... φά n- γνωστές λειτουργίες επικοινωνίας.

μια λειτουργική σχέση της μορφής είναι γνωστή:

δηλαδή η σχέση μεταξύ της αντίστασης R t σε οποιαδήποτε θερμοκρασία, των συνιστωσών του R 0 σε t=0 και σταθερών συντελεστών και είναι γνωστή.

Με τρεις γνωστές αξίες t1, t2, t3 μετρημένος R tl , R t 2 , R t 3 .

Κάνουμε εξισώσεις:

Το προκύπτον σύστημα εξισώσεων λύνεται επειδή ο αριθμός των εξισώσεων είναι ίσος με τον αριθμό των αγνώστων.

Με βάση τον 6ο τρόπο έκφρασης του αποτελέσματος των μετρήσεων, οι μετρήσεις χωρίζονται σε απόλυτες και σχετικές.

Απόλυτη μέτρηση είναι μια μέτρηση που βασίζεται σε άμεσες μετρήσεις μιας ή περισσότερων μεγεθών στις μονάδες της.

Η έννοια της απόλυτης μέτρησης χρησιμοποιείται ως αντίθετη από την έννοια της σχετικής μέτρησης.

Σχετική μέτρηση μέτρηση του λόγου μιας ποσότητας προς την ομώνυμη τιμή, η οποία παίζει το ρόλο μιας μονάδας, ή μέτρηση της αλλαγής μιας τιμής σε σχέση με την ομώνυμο τιμή, που λαμβάνεται ως αρχική.

Για παράδειγμα, η μέτρηση της ισχύος ενός ηλεκτρικού ρεύματος με ένα αμπερόμετρο, όταν το αποτέλεσμα της μέτρησης εκφράζεται στη μονάδα της μετρούμενης τιμής (σε αμπέρ), είναι μια άμεση μέτρηση.

Η μέτρηση σε ζυγό δύο λεκανών μάζας της οποίας η τιμή είναι μεγαλύτερη από το όριο μέτρησης στην κλίμακα της κλίμακας είναι σχετική. Στη ζυγαριά θα υπάρχει ένδειξη που αντιστοιχεί στη διαφορά μεταξύ της μετρούμενης μάζας και της μάζας του αρχικού βάρους, η οποία είναι μικρότερη από τη σταθμισμένη, που είναι εγκατεστημένη στην πλατφόρμα βάρους.

Ποια είναι η σχέση μεταξύ των εννοιών «μέθοδος», «μέθοδος» και «αρχή» των μετρήσεων;

Κάθε διαδικασία μέτρησης, ανεξάρτητα από το σκοπό εφαρμογής της και τελικό αποτέλεσμα, αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια στάδια: προετοιμασία για μετρήσεις, μετρήσεις, επεξεργασία των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Για να εξασφαλιστεί η σωστή ποιότητα των μετρήσεων, κάθε στάδιο της διαδικασίας μέτρησης πρέπει να εκτελείται σύμφωνα με τους καθιερωμένους κανόνες, οι οποίοι καθορίζονται από τη διαδικασία μέτρησης.

Τεχνική μέτρησης Αυτό είναι ένα καθιερωμένο σύνολο λειτουργιών και κανόνων μέτρησης, η εφαρμογή των οποίων διασφαλίζει ότι λαμβάνονται τα απαραίτητα αποτελέσματα μετρήσεων σύμφωνα με αυτήν τη μέθοδο.

Η τεχνική μέτρησης προβλέπει: ανάλυση της εργασίας μέτρησης. επιλογή αρχής, μεθόδου και μέσων μέτρησης· προετοιμασία του οργάνου μέτρησης για εργασία. απαιτήσεις για συνθήκες μέτρησης· διεξαγωγή μετρήσεων που υποδεικνύουν τον αριθμό τους· επεξεργασία των αποτελεσμάτων των μετρήσεων, συμπεριλαμβανομένου του υπολογισμού, της εισαγωγής διορθώσεων και των τρόπων έκφρασης σφαλμάτων.

Συνήθως, η τεχνική μέτρησης ρυθμίζεται από κάποιο κανονιστικό και τεχνικό έγγραφο. Πολλές μέθοδοι μέτρησης είναι ενοποιημένες, αφού η ενοποίησή τους έχει σημασιαστη διασφάλιση της ομοιομορφίας των μετρήσεων.

Η επιλογή της αρχής και της μεθόδου μέτρησης πραγματοποιείται με βάση την ανάλυση του προβλήματος μέτρησης, στο οποίο επόμενες ερωτήσεις: ποιες φυσικές ποσότητες και παράμετροι του αντικειμένου πρόκειται να μετρηθούν. πόσο ακριβές θα πρέπει να είναι το αποτέλεσμα της μέτρησης. σε ποια μορφή θα πρέπει να παρουσιάζεται για να ανταποκρίνεται στον σκοπό της εργασίας μέτρησης.

Αρχή μέτρησης Αυτό φυσικό φαινόμενοή το αποτέλεσμα των υποκείμενων μετρήσεων από έναν ή άλλο τύπο οργάνου μέτρησης.

Για παράδειγμα, σύμφωνα με το φαινόμενο Seebeck, σε ένα κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα που σχηματίζεται από δύο ανόμοιους αγωγούς, εμφανίζεται ένα θερμικό emf. συνεχές ρεύμα, ανάλογο με τη διαφορά θερμοκρασίας των άκρων των συγκολλημένων αγωγών. Η αξία αυτού του θερμο-emf. μπορεί να αναπαρασταθεί από μια συνάρτηση μι αβ= φά(t ένα- t σι) , Οπου t έναΚαι t σιθερμοκρασία των άκρων των συγκολλημένων αγωγών ΕΝΑΚαι ΣΕ. Αυτό το φυσικό φαινόμενο είναι η βάση για μετρήσεις θερμοκρασίας από θερμοστοιχεία.

Μέθοδος μέτρησης ου μια μέθοδος ή ένα σύνολο μεθόδων για τη σύγκριση του μετρούμενου φυσικού μεγέθους με τη μονάδα του σύμφωνα με την υλοποιημένη αρχή μέτρησης. Οι μέθοδοι μέτρησης είναι μέθοδοι επίλυσης προβλημάτων μέτρησης, που χαρακτηρίζονται από τη θεωρητική τους αιτιολόγηση και την ανάπτυξη βασικών μεθόδων για τη χρήση οργάνων μέτρησης. Οι μέθοδοι μέτρησης είναι πολύ διαφορετικές. Η εμφάνισή τους οφείλεται στην επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο.

Η ταξινόμηση των κύριων μεθόδων μέτρησης φαίνεται στο Σχήμα 5. χαρακτηριστικό ταξινόμησηςσε μια τέτοια διαίρεση των μεθόδων μέτρησης είναι η παρουσία ή η απουσία μέτρων στη μέτρηση. Από αυτή την άποψη, οι μέθοδοι μέτρησης χωρίζονται στη μέθοδο της άμεσης αξιολόγησης και στη μέθοδο σύγκρισης με το μέτρο.

Μέθοδος άμεσης αξιολόγησης (αναφορά) μια μέθοδο μέτρησης στην οποία η τιμή του Φ/Β προσδιορίζεται απευθείας από τη συσκευή ανάγνωσης του εργαλείου μέτρησης (Εικόνα 6).

Μέθοδος σύγκρισης μετρήσεων μέθοδος μέτρησης κατά την οποία η μετρούμενη ποσότητα συγκρίνεται με την ποσότητα που μπορεί να αναπαραχθεί με το μέτρο.

Η μέθοδος σύγκρισης, ανάλογα με την παρουσία ή την απουσία κατά τη σύγκριση της διαφοράς μεταξύ της μετρούμενης τιμής και της τιμής που αναπαράγεται από το μέτρο, χωρίζεται σε μηδενικές και διαφορικές μεθόδους.

Μέθοδος μηδενικής μέτρησης μέθοδος σύγκρισης με ένα μέτρο, στην οποία η καθαρή επίδραση της δράσης του μετρητή και του μέτρου στον συγκριτή μηδενίζεται (Εικόνα 7).

Διαφορική μέθοδος μέτρησης μέθοδος μέτρησης κατά την οποία η μετρούμενη ποσότητα συγκρίνεται με μια ομοιογενή ποσότητα που έχει γνωστή αξία, αρχικά διαφορετικό από το μετρούμενο μέγεθος και στο οποίο μετράται η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο μεγεθών.

Οι μετρήσεις με μηδενικές και διαφορικές μεθόδους μπορούν να πραγματοποιηθούν με μεθόδους αντίθεσης, αντικατάστασης, σύμπτωσης.

Μέθοδος αντίθεσης μια μέθοδος σύγκρισης με ένα μέτρο, στην οποία η μετρούμενη τιμή και η τιμή που αναπαράγεται από το μέτρο επηρεάζουν ταυτόχρονα τα μέσα σύγκρισης, με τη βοήθεια του οποίου καθορίζεται η αναλογία μεταξύ αυτών των τιμών (Εικόνα 8, α).

μέθοδος αντικατάστασης - μέθοδος σύγκρισης με μέτρο, στην οποία η μετρούμενη τιμή αντικαθίσταται από μέτρο γνωστής τιμής (Εικόνες 7, β και 8, β).

Μέθοδος σύμπτωσης (μέθοδος - "nonius") - μέθοδος σύγκρισης με μέτρο, στην οποία η διαφορά μεταξύ της μετρούμενης τιμής και της τιμής του αναπαραγώγιμου μέτρου μετράται χρησιμοποιώντας τη σύμπτωση σημείων κλίμακας ή περιοδικών σημάτων.

Μέθοδος άμεσης αξιολόγησης.

Το βάρος του φορτίου X προσδιορίζεται με βάση τη μετατροπή μέτρησης κατά τιμή - την παραμόρφωση του ελατηρίου.

Εικόνα 6. Σχέδιο μέτρησης με τη μέθοδο της άμεσης αξιολόγησης.

Μέτρηση μεθόδων σύγκρισης.

Το φορτίο Χ εξισορροπείται με βάρη.

Εικόνα 7. Σχέδια μέτρησης με τη μέθοδο μηδέν:

α) τη μέθοδο της ανακοπής· β) μέθοδος αντικατάστασης.

Σχήμα 8. Σχέδια μετρήσεων με τη διαφορική μέθοδο:

Από τα σχήματα που φαίνονται στα Σχήματα 7 και 8, προκύπτει ότι εγγύησηαπό αυτές τις μεθόδους είναι η ταυτόχρονη επίδραση της μετρούμενης τιμής και του μέτρου. Με τη μέθοδο αντικατάστασης, η μετρούμενη τιμή (αντικείμενο μέτρησης) και το μέτρο ενεργούν με τη σειρά στο όργανο μέτρησης.

2 . Συνθήκες μέτρησης

Για ποιο σκοπό και πώς κανονικοποιούνται οι συνθήκες μέτρησης;

Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων, μαζί με το μετρούμενο φυσικό μέγεθος, εμπλέκονται και άλλα Φ/Β, η δράση των οποίων μπορεί να αλλοιώσει το αποτέλεσμα της μέτρησης. Αυτές οι συνοδευτικές ποσότητες ονομάζονται επιρροές και, πρώτα απ 'όλα, περιλαμβάνουν: τη θερμοκρασία περιβάλλον, ατμοσφαιρική πίεση, υγρασία, πλάτος και συχνότητα ταλαντώσεων κατά τη δόνηση, τάση και συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος, μαγνητική επαγωγή κ.λπ. Κατά τη διαδικασία μέτρησης, η αλλαγή των τιμών των μεγεθών που επηρεάζουν είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητη, καθώς αυτό οδηγεί σε μείωση της ακρίβειας της μέτρησης.

Για να βελτιωθεί η ακρίβεια των μετρήσεων, κανονικοποιούνται οι τιμές των μεγεθών που επηρεάζουν. Ταυτόχρονα, για κάθε τύπο μέτρησης, καθορίζεται ένα σύνολο μεγεθών που επηρεάζουν και οι τιμές τους.

Οπως και κανονικές τιμέςλαμβάνονται ορισμένες ποσότητες που επηρεάζουν:

Θερμοκρασία αέρα περιβάλλοντος (20±2) °С;

Βαρομετρική πίεση (101,325+3,3) kPa;

Τάση τροφοδοσίας (22010) V,

Συχνότητα AC (505) Hz, κ.λπ.

Το κύριο (περιοριστικό) σφάλμα των οργάνων μέτρησης υπολογίζεται συνήθως στις κανονικές τιμές των μεγεθών που επηρεάζουν· δίνονται από τα αποτελέσματα των μετρήσεων που πραγματοποιούνται υπό διαφορετικές συνθήκες.

Τα όρια των κανονικών τιμών των μεγεθών που επηρεάζουν καθορίζονται από το GOST 8.395-80 "Κανονικές συνθήκες κατά την επαλήθευση".

Οι κανονικές συνθήκες για τη χρήση οργάνων μέτρησης δεν είναι συνθήκες εργασίας. Για κάθε τύπο οργάνων μέτρησης στα πρότυπα ή Προδιαγραφέςκαθορίζεται ένα εκτεταμένο (εργαζόμενο) εύρος τιμών των μεγεθών που επηρεάζουν, εντός του οποίου κανονικοποιείται η τιμή του πρόσθετου σφάλματος.

Οπως και περιοχή εργασίαςλαμβάνονται οι τιμές των μεγεθών που επηρεάζουν, για παράδειγμα:

Θερμοκρασία περιβάλλοντος από 5 έως 50°С (-50 έως +50°С).

Σχετική υγρασία 30 έως 80% (ή 30 έως 98%).

Τάση τροφοδοσίας από 187 έως 242 V, κ.λπ.

Υπό συνθήκες εργασίας, εξωτερικά φαινόμενα, επιρροές
που δεν επηρεάζει άμεσα τις ενδείξεις της συσκευής (σήμα εξόδου του μορφοτροπέα), αλλά μπορεί να προκαλέσει βλάβη και δυσλειτουργία των μονάδων οργάνων μέτρησης (επιθετικά αέρια, σκόνη, νερό κ.λπ.). Τα όργανα μέτρησης προστατεύονται από την επίδραση αυτών των παραγόντων με τη βοήθεια προστατευτικών θηκών, καλυμμάτων κ.λπ. Επιπλέον, τα όργανα μέτρησης μπορούν να επηρεαστούν από εξωτερικούς μηχανικές δυνάμεις(δόνηση, δόνηση, κραδασμός) που οδηγεί σε παραμόρφωση των αναγνώσεων τους και αδυναμία σύνταξης αναφοράς. Όργανα μέτρησης που λειτουργούν υπό συνθήκες μηχανική κρούση, προστατέψτε με ειδικές συσκευές από καταστροφική δράση ή αυξήστε τη δύναμή τους.

Ανάλογα με τον βαθμό προστασίας από τις εξωτερικές επιρροές και την αντίσταση σε αυτές, οι συσκευές και οι μετατροπείς χωρίζονται σε συνηθισμένους, ανθεκτικούς σε κραδασμούς, ανθεκτικούς στη σκόνη, αδιάβροχα, ερμητικά, αέρια, αντιεκρηκτικά κ.λπ. Αυτό καθιστά δυνατή την επιλογή SI σε σχέση με τις συνθήκες εργασίας.

Τι είναι τα όργανα μέτρησης;

εργαλείο μέτρησης - αυτό είναι ένα τεχνικό εργαλείο (ή ένα σύνολο τεχνικών εργαλείων) που προορίζεται για μετρήσεις, έχοντας κανονικοποιηθεί Προδιαγραφές, αναπαραγωγή και/ή αποθήκευση ενός ή περισσότερων φυσικών μεγεθών, οι διαστάσεις των οποίων θεωρείται ότι παραμένουν αμετάβλητες για μια γνωστή χρονική περίοδο (διάστημα βαθμονόμησης).

Μιλώντας για όργανα μέτρησης, χρησιμοποιούν τις έννοιες: τύπος SI, τύπος SI.

Θέα όργανα μέτρησης - ένα σύνολο οργάνων μέτρησης που έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση αυτού του τύπου ΦΒ.

Τύπος όργανα μέτρησης - ένα σύνολο οργάνων μέτρησης του ίδιου σκοπού, με βάση την ίδια αρχή λειτουργίας, με τον ίδιο σχεδιασμό, κατασκευασμένα σύμφωνα με την ίδια τεχνική τεκμηρίωση, αλλά με διαφορετικές τροποποιήσεις (για παράδειγμα, διαφορετικά στα όρια μέτρησης). Ο τύπος των οργάνων μέτρησης μπορεί να περιλαμβάνει πολλούς από τους τύπους τους, ο τύπος - αρκετές τροποποιήσεις.

Η ταξινόμηση των οργάνων μέτρησης μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Στη μετρολογία, το SI ταξινομείται συνήθως κατά τύπο, αρχή λειτουργίας και μετρολογικό σκοπό (Εικόνα 10).

Όλα τα όργανα μέτρησης χωρίζονται σε δύο τύπους: μέτρα και συσκευές μέτρησης. Με τη σειρά τους, οι τελευταίοι, ανάλογα με τη μορφή παρουσίασης των πληροφοριών μέτρησης, χωρίζονται σε μορφοτροπείς μέτρησης, όργανα μέτρησης, εγκαταστάσεις μέτρησης και συστήματα μέτρησης.

Μετρήσει - όργανο μέτρησης σχεδιασμένο να αναπαράγει ή/και να αποθηκεύει Φ/Β ενός ή περισσοτέρων καθορισμένων μεγεθών, οι τιμές των οποίων εκφράζονται σε συμβατικές μονάδες και είναι γνωστές με την απαιτούμενη ακρίβεια. Υπάρχουν τα ακόλουθα είδη μέτρων:

- μονοσήμαντο μέτρο- ένα μέτρο που αναπαράγει μια φυσική ποσότητα του ίδιου μεγέθους (για παράδειγμα, ένα βάρος 1 kg).

- πολύτιμο μέτρο- ένα μέτρο που αναπαράγει μια φυσική ποσότητα διαφορετικών μεγεθών (για παράδειγμα, μια διακεκομμένη μέτρηση των μηκών - ένας χάρακας).

- σύνολο μέτρων- ένα σύνολο μετρήσεων διαφορετικών μεγεθών της ίδιας φυσικής ποσότητας, που προορίζονται για μέτρηση στην πράξη, τόσο μεμονωμένα όσο και σε διάφορους συνδυασμούς (για παράδειγμα, ένα σύνολο τελικών μέτρων).

- μέτρο κατάστημα- ένα σύνολο μέτρων που συνδυάζονται δομικά σε μια ενιαία συσκευή, στην οποία υπάρχουν συσκευές για τη σύνδεσή τους σε διάφορους συνδυασμούς (για παράδειγμα, μια αποθήκη ηλεκτρικών αντιστάσεων).

Μορφοτροπέας μέτρησης - ένα όργανο μέτρησης που χρησιμεύει για τη μετατροπή μιας μετρούμενης ποσότητας σε άλλη ποσότητα ή μετρούμενο σήμα, κατάλληλο για επεξεργασία, αποθήκευση, περαιτέρω μετασχηματισμούς, ένδειξη ή μετάδοση, αλλά δεν επιδέχεται άμεση αντίληψη από τον παρατηρητή.

Συσκευή μέτρησης - ένα όργανο μέτρησης σχεδιασμένο να παράγει ένα σήμα σχετικά με την τιμή της μετρούμενης φυσικής ποσότητας στο συμφωνημένο εύρος σε μορφή προσβάσιμη για άμεση αντίληψη από τον παρατηρητή.

Ρύθμιση μέτρησης - ένα σύνολο λειτουργικά συνδυασμένων μέτρων, οργάνων μέτρησης, μορφοτροπέων μέτρησης και άλλων συσκευών που έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση ενός ή περισσότερων φυσικών μεγεθών και βρίσκονται σε ένα μέρος.

Οι ρυθμίσεις μέτρησης χρησιμοποιούνται συνήθως σε επιστημονική έρευναπραγματοποιούνται σε εργαστήρια, στον ποιοτικό έλεγχο και σε μετρολογικές υπηρεσίες για τον προσδιορισμό των μετρολογικών χαρακτηριστικών των οργάνων μέτρησης. Έχουν σχεδιαστεί για να εξάγουν πληροφορίες μέτρησης σε μορφή κατάλληλη για άμεση αντίληψη από τον χειριστή.

Σύστημα μέτρησης - ένα σύνολο λειτουργικά συνδυασμένων μέτρων, οργάνων μέτρησης, μορφοτροπέων μέτρησης, υπολογιστές, άλλα τεχνικά μέσα που βρίσκονται σε διάφορα σημεία ενός ελεγχόμενου αντικειμένου, για τη μέτρηση ενός ή περισσότερων φυσικών μεγεθών που είναι εγγενείς σε αυτό το αντικείμενο, και έχουν σχεδιαστεί για τη δημιουργία σημάτων μέτρησης σε ένα μορφή κατάλληλη για μετάδοση, αποθήκευση, επεξεργασία και χρήση σε συστήματα αυτόματου ελέγχου.

Ανάλογα με τον σκοπό, τα συστήματα μέτρησης διακρίνονται σε πληροφορίες μέτρησης, έλεγχο μέτρησης, έλεγχο μέτρησης, υπολογιστική μέτρησης κ.λπ. Ένα παράδειγμα είναι το σύστημα μέτρησης ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού, που περιέχει ένας μεγάλος αριθμός απόκανάλια μέτρησης, των οποίων οι αισθητήρες είναι χωρισμένοι στο χώρο σε σημαντική απόσταση μεταξύ τους.

Ποια είναι τα κύρια μέρη των συσκευών μέτρησης;

Οι συσκευές μέτρησης (DUT) αποτελούνται από στοιχεία που εκτελούν τις λειτουργίες της μετατροπής σήμα εισόδουανάλογα με τη μορφή ή τον τύπο της ενέργειας, απόσβεση κραδασμών, προστασία από πεδία που μεταφέρουν παρεμβολές, μεταγωγή κυκλώματος, παρουσίαση, επεξεργασία πληροφοριών κ.λπ.

Οι συσκευές μέτρησης περιλαμβάνουν:

- στοιχείο μετατροπής, στην οποία λαμβάνει χώρα ένας από έναν αριθμό μετασχηματισμών της ποσότητας.

- αλυσίδα μέτρησης- ένα σύνολο στοιχείων του οργάνου μέτρησης, που σχηματίζουν μια συνεχή διαδρομή για τη διέλευση του σήματος μέτρησης ενός ΦΒ από την είσοδο στην έξοδο. (για το σύστημα μέτρησης ονομάστηκε κανάλι μέτρησης).

- αισθητήριο στοιχείο- τμήμα του μορφοτροπέα μέτρησης στο κύκλωμα μέτρησης, το οποίο αντιλαμβάνεται το σήμα μέτρησης εισόδου.

- μηχανισμός μέτρησης- ένα σύνολο στοιχείων του οργάνου μέτρησης που παρέχουν την απαραίτητη κίνηση του δείκτη (δείκτης, φωτεινό σημείο κ.λπ.). Για παράδειγμα, για ένα millivoltmeter, ο μηχανισμός μέτρησης αποτελείται από έναν μόνιμο μαγνήτη και ένα κινούμενο πλαίσιο.

- συσκευή ένδειξης- ένα σύνολο στοιχείων ενός οργάνου μέτρησης που παρέχουν οπτική αντίληψη των τιμών της μετρούμενης ποσότητας ή των ποσοτήτων που σχετίζονται με αυτό.

- δείκτης- μέρος της συσκευής ένδειξης, η θέση της οποίας σε σχέση με τα σημάδια της κλίμακας καθορίζει τις ενδείξεις του οργάνου μέτρησης. Ο δείκτης μπορεί να είναι ένα βέλος, μια φωτεινή δέσμη, η επιφάνεια μιας στήλης υγρού σε ένα θερμόμετρο κ.λπ.

- συσκευή εγγραφής- ένα σύνολο στοιχείων ενός οργάνου μέτρησης που καταγράφει την τιμή της μετρούμενης ή της σχετικής ποσότητας.

Τι είναι μπλοκ διαγράμματασυσκευές μέτρησης;

Για τη διευκόλυνση της ανάλυσης διαφόρων συνδέσεων συσκευών μέτρησης μεταξύ τους και με αυτόνομα μέσα ελέγχου, κάθε συσκευή μέτρησης θεωρείται ως μετατροπέας για τη μετατροπή του σήματος εισόδου (ενέργεια εισόδου) X στο σήμα εξόδου (απόκριση) Y.

Το σχήμα 10 δείχνει μπλοκ διαγράμματα οργάνων μέτρησης με βάση τη μέθοδο άμεση μετατροπή(α) - άμεση δράση και αντίστροφος μετασχηματισμός (σύγκριση) (β) - εξισορροπητικός ή αντισταθμιστικός μετασχηματισμός. Δομικό σχήμα συγκεκριμένη συσκευήκαθορίζεται πλήρως από τη μέθοδο μετασχηματισμού.

Σχήμα 10 - μπλοκ διαγράμματα συσκευών μέτρησης: α) άμεση μετατροπή. β) αντίστροφος μετασχηματισμός (σύγκριση)

Το όργανο μέτρησης που βασίζεται στη μέθοδο άμεσης μετατροπής λειτουργεί ως εξής. Η μετρούμενη τιμή X εισέρχεται στο ευαίσθητο στοιχείο 1, όπου μετατρέπεται σε μια άλλη φυσική ποσότητα που είναι κατάλληλη για περαιτέρω χρήση (ρεύμα, τάση, πίεση, μετατόπιση, δύναμη) και εισέρχεται στο ενδιάμεσο στοιχείο 2, το οποίο συνήθως είτε ενισχύει το εισερχόμενο σήμα ή το μετατρέπει σε μορφή. Μερικές φορές το στοιχείο 2 μπορεί να λείπει. Το σήμα εξόδου του στοιχείου 2 παρέχεται στον μηχανισμό μέτρησης 3, η κίνηση των στοιχείων του οποίου καθορίζεται από τη συσκευή ανάγνωσης 4. Το σήμα εξόδου Υ (ένδειξη) που δημιουργείται από τον μηχανισμό μέτρησης μπορεί να γίνει αντιληπτό από τις ανθρώπινες αισθήσεις.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των συσκευών σύγκρισης είναι η παρουσία αρνητικής ανάδρασης (Εικόνα 10, β). Το σήμα Z, το οποίο εμφανίζεται στην έξοδο από το αισθητήριο στοιχείο, παρέχεται στο στοιχείο μετατροπής της σύγκρισης 5 (συγκριτικό στοιχείο), το οποίο είναι ικανό να συγκρίνει δύο τιμές που εισέρχονται στην είσοδό του. Εκτός από το Z, η είσοδος του στοιχείου 5 τροφοδοτείται με το αντίθετο πρόσημο, εξισορροπώντας τη στάθμη του σήματος Z, το οποίο παράγεται στην έξοδο του στοιχείου αντίστροφου μετατροπέα 6. Στην έξοδο του στοιχείου 5, παράγεται ένα σήμα αναλογικό στη διαφορά μεταξύ των τιμών του επιπέδου Z Z. Εισέρχεται στο ενδιάμεσο στοιχείο μετατροπής 2, το σήμα εξόδου του οποίου τροφοδοτείται ταυτόχρονα στον μηχανισμό μέτρησης 3 και στην είσοδο του στοιχείου 6. Ανάλογα με τον τύπο των ενδιάμεσων μετατροπών του στοιχείου 2, για κάθε τιμή της μετρούμενης παραμέτρου και την αντίστοιχη τιμή Z, η διαφορά (Z Z ur) που εισέρχεται στο στοιχείο εισόδου 5 μπορεί να μειωθεί στο 0 ή να έχει κάποια μικρή τιμή ανάλογη με τη μετρούμενη τιμή.

Ποια στοιχεία των συσκευών ανάγνωσης χρησιμοποιούνται για τη λήψη των ενδείξεων των οργάνων μέτρησης;

Ένδειξη είναι η τιμή μιας ποσότητας ή ενός αριθμού στη συσκευή ένδειξης ενός οργάνου μέτρησης, εκφρασμένη στις αποδεκτές μονάδες αυτής της ποσότητας. Η συσκευή ανάγνωσης είναι μια ψηφιακή οθόνη και πιο συχνά - μια κλίμακα με δείκτη. Για συσκευές ανάγνωσης κλίμακας, συνηθίζεται να χρησιμοποιείται ένας αριθμός εννοιών που απεικονίζονται στο Σχήμα 11.

Κλίμακαόργανα μέτρησης- μέρος της συσκευής ένδειξης, η οποία είναι μια διατεταγμένη σειρά σημάτων μαζί με την αρίθμηση που σχετίζεται με αυτά. Τα σημάδια μπορούν να εφαρμοστούν ομοιόμορφα ή ανομοιόμορφα, ανάλογα με τον τύπο της κλίμακας.

Σήμα κλίμακας- ένα σημάδι στην κλίμακα ενός οργάνου μέτρησης (παύλα, δόντι, τελεία, κ.λπ.), που αποτελεί μια ορισμένη τιμή μιας φυσικής ποσότητας.

Παρόμοια Έγγραφα

Γενικές ιδιότητεςόργανα μέτρησης, ταξινόμηση σφαλμάτων. Έλεγχος συνεχών και εναλλασσόμενων ρευμάτων και τάσεων. Ψηφιακοί μετατροπείς και συσκευές, ηλεκτρονικοί παλμογράφοι. Μέτρηση παραμέτρων συχνότητας-χρόνου σημάτων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων.

μάθημα διαλέξεων, προστέθηκε 20/05/2011


Το μέσο τετραγωνικό σφάλμα του αποτελέσματος της μέτρησης. Προσδιορισμός του διαστήματος εμπιστοσύνης. Συστηματικό λάθος στη μέτρηση μιας ποσότητας. Τιμή τάσης RMS. Μέθοδος έμμεσων μετρήσεων. Η χρήση ψηφιακών συχνόμετρων.

δοκιμή, προστέθηκε 30/11/2014


Στοιχεία της θεωρίας των σφαλμάτων. Διόρθωση για συστηματικό λάθος. Αριθμητικός μέσος όρος μιας σειράς ανεξάρτητων μετρήσεων τάσης. Μέτρηση ρεύματος και τάσης. Σχετικό σφάλμα του εύρους παλμών. Εφαρμογή παλμογράφου καθόδου-δέσμης.

δοκιμή, προστέθηκε στις 17/01/2012


Επεξεργασία ενός αριθμού φυσικών μετρήσεων: συστηματικό σφάλμα, διάστημα εμπιστοσύνης, παρουσία ακαθάριστου σφάλματος (αστοχία). Έμμεσες μετρήσεις μεγεθών με μαθηματική εξάρτηση, συντελεστές θερμοκρασίαςμαγνητοηλεκτρικό σύστημα.

δοκιμή, προστέθηκε στις 17/06/2012


Μέτρηση φυσικών μεγεθών και ταξινόμηση σφαλμάτων. Προσδιορισμός σφαλμάτων σε άμεσες και έμμεσες μετρήσεις. Γραφική επεξεργασία των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Ορισμός σχέσης ειδικές θερμικές ικανότητεςαέρια με τη μέθοδο των Clement και Desormes.

εγχειρίδιο εκπαίδευσης, προστέθηκε 22/06/2015


Άμεση και έμμεσοι τύποιμετρήσεις φυσικών μεγεθών. Απόλυτα, σχετικά, συστηματικά, τυχαία και αριθμητικά μέσα σφάλματα, τυπική απόκλιση του αποτελέσματος. Αξιολόγηση του λάθους στους υπολογισμούς που έγιναν με δαγκάνες.

δοκιμή, προστέθηκε στις 25/12/2010


Η ουσία μιας φυσικής ποσότητας, ταξινόμηση και χαρακτηριστικά των μετρήσεών της. Στατικές και δυναμικές μετρήσεις φυσικών μεγεθών. Επεξεργασία των αποτελεσμάτων άμεσων, έμμεσων και κοινών μετρήσεων, ομαλοποίηση της μορφής παρουσίασής τους και εκτίμηση της αβεβαιότητας.

θητεία, προστέθηκε 03/12/2013


Ταξινόμηση οργάνων μέτρησης. Η έννοια της δομής των τυπικών μέτρων. Ένα ενιαίο γενικά αποδεκτό σύστημα μονάδων. Μελετώντας φυσικά θεμέλιαηλεκτρικές μετρήσεις. Ταξινόμηση ηλεκτρικού εξοπλισμού μέτρησης. Ψηφιακές και αναλογικές συσκευές μέτρησης.

περίληψη, προστέθηκε 28/12/2011


Μέτρηση μιας φυσικής ποσότητας ως σύνολο λειτουργιών για τη χρήση ενός τεχνικού μέσου που αποθηκεύει μια μονάδα μιας φυσικής ποσότητας. Χαρακτηριστικά ταξινόμησης μετρήσεων. Διαφορές μεταξύ άμεσων, έμμεσων και συγκεντρωτικών μετρήσεων. Μέθοδοι συγκρίσεων και αποκλίσεων.

παρουσίαση, προστέθηκε 08/02/2012


Δομικό-ταξινομικό μοντέλο μονάδων, τύπων και οργάνων μέτρησης. Τύποι σφαλμάτων, αξιολόγηση και επεξεργασία τους στο Microsoft Excel. Προσδιορισμός τάξης ακρίβειας δρομολογητή, μαγνητοηλεκτρική συσκευή, υπέρυθρο θερμόμετρο, φορητή ζυγαριά.

Σοβιέτ της Ένωσης

Σοσιαλιστής

Δημοκρατίες με αίτηση προσχώρησης M (23) Προτεραιότητα

G 01 R 17/02, Κρατική Επιτροπή

ΕΣΣΔ για εφευρέσεις και ανακαλύψεις

V.E. Ποπόφ

Φυσικοτεχνικό Ινστιτούτο Χαμηλών Θερμοκρασιών

Ακαδημία Επιστημών της Ουκρανικής SSR (71) Αιτών (54) ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ

Η εφεύρεση σχετίζεται με ηλεκτρικό εξοπλισμό μέτρησης και προορίζεται για χρήση στην υλοποίηση αυτόματης απεικόνισης της τιμής της φυσικής παραμέτρου που επηρεάζει τον μετατροπέα - θερμοκρασία, πίεση, δύναμη, φωτισμός κ.λπ., καθώς και την τιμή αντίστασης του μετατροπέα.

Μια συσκευή είναι γνωστή για τη μέτρηση φυσικών μεγεθών, ιδιαίτερα της αντίστασης ενός μετρητή καταπόνησης (μετρητή τάσης), που κατασκευάζεται με βάση έναν πρωτεύοντα μετατροπέα αντίστασης και δύο πηγές ρεύματος, 15 που περιλαμβάνονται στο κύριο και βοηθητικό ηλεκτρικό κύκλωμα (1g .

Η διαδικασία για τον προσδιορισμό της ποσότητας παραμόρφωσης χρησιμοποιώντας μια γνωστή συσκευή περιλαμβάνει την κατασκευή ενός γραφήματος βαθμονόμησης της παραμόρφωσης για κάθε μετρητή τάσης ως συνάρτηση του μεγέθους της αλλαγής στην αντίσταση του αισθητήρα. Η μετρούμενη φυσική παράμετρος βρίσκεται από το αντίστοιχο γράφημα, επομένως 2e συνολικός χρόνοςο ορισμός της παραμέτρου αποδεικνύεται σημαντικός. Επιπλέον, η γνωστή συσκευή δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αυτόματη μέτρηση της απόλυτης τιμής της αντίστασης του αισθητήρα, η οποία απαιτείται, για παράδειγμα, στην περίπτωση ενός θερμομέτρου αντίστασης. τρεις εξόδους, η πρώτη IE εκ των οποίων συνδέεται σε μία από τις τους ακροδέκτες εξόδου της πηγής ρεύματος, δευτερεύουσα συσκευή, αντιστάσεις (2).

Το κύριο μειονέκτημα αυτής της συσκευής σχετίζεται με το γεγονός ότι μπορεί να εμφανίσει τη μετρούμενη φυσική ποσότητα με επαρκή ακρίβεια μόνο εάν το χαρακτηριστικό βαθμονόμησης του κύριου μορφοτροπέα είναι γραμμικό. Ωστόσο, τα χαρακτηριστικά μετατροπέων πολλών φυσικών μεγεθών, όπως η θερμοκρασία (θερμόμετρα αντίστασης και θερμίστορ), ο φωτισμός (φωτοαντίσταση) κ.λπ., είναι μη γραμμικά.

Στην περίπτωση μέτρησης φυσικού μεγέθους με χρήση μορφοτροπέα με μη γραμμικό χαρακτηριστικό, γνωστό. η συσκευή είναι ρυθμισμένη για να αναπαράγει μια γραμμική σχέση που προσεγγίζει βέλτιστα μια πραγματική μη γραμμική σχέση. Σε αυτή την περίπτωση, οι ενδείξεις του δευτερεύοντος οργάνου της συσκευής αποδεικνύονται κατά προσέγγιση με ακρίβεια προσέγγισης. Αυτή η ακρίβεια εξαρτάται από το βαθμό μη γραμμικότητας του χαρακτηριστικού του μορφοτροπέα και από το διάστημα μεταβολής της μετρούμενης τιμής.

Ο σκοπός της εφεύρεσης είναι να αυξήσει την ακρίβεια της συσκευής μέτρησης. Αυτός ο στόχος επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι δύο τρανζίστορ πεδίου και τρεις λειτουργικοί ενισχυτές εισάγονται σε μια συσκευή μέτρησης φυσικών μεγεθών, η οποία περιέχει έναν πρωτεύοντα μετατροπέα με τρεις απαγωγές, ο πρώτος από τους οποίους συνδέεται σε έναν από τους ακροδέκτες εξόδου του πηγή ρεύματος, μια δευτερεύουσα συσκευή, αντιστάσεις και τρεις λειτουργικοί ενισχυτές, και η αποστράγγιση ενός τρανζίστορ πεδίου: torus απευθείας και η αποστράγγιση ενός άλλου τρανζίστορ φαινομένου πεδίου μέσω του πρώτου από τους αντιστάτες συνδέεται στον δεύτερο και τρίτο ακροδέκτη του αντιστασιακός πρωτεύων μετατροπέας, οι πηγές τρανζίστορ εφέ πεδίουμέσω της δεύτερης και της τρίτης αντίστασης συνδέονται σε άλλο τερματικό εξόδου της πηγής ρεύματος, οι είσοδοι του πρώτου λειτουργικού ενισχυτή συνδέονται στη δεύτερη και τρίτη έξοδο του πρωτεύοντος μετατροπέα αντίστασης και η έξοδος μέσω της τέταρτης αντίστασης συνδέεται με τον έλεγχο Ο ακροδέκτης της πηγής ρεύματος, ο οποίος αναστρέφει την είσοδο του δεύτερου λειτουργικού ενισχυτή και η μη αναστρέφουσα είσοδος του τρίτου λειτουργικού ενισχυτή συνδέονται με την πηγή ενός τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, και η μη αναστρέφουσα είσοδος του δεύτερου λειτουργικού ενισχυτή και η είσοδος αναστροφής του τρίτου λειτουργικού ενισχυτή συνδέεται με την πηγή ενός άλλου τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, οι έξοδοι του δεύτερου και του τρίτου λειτουργικού ενισχυτή συνδέονται με τις πύλες των τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, μεταξύ των αποχετεύσεων των οποίων είναι συνδεδεμένη η δευτερεύουσα συσκευή .

Το σχέδιο δείχνει λειτουργικό διάγραμματην προτεινόμενη συσκευή για τη μέτρηση φυσικών μεγεθών, όπως θερμοκρασία (t), πίεση (P), δύναμη (F) κ.λπ.

Η συσκευή περιέχει μια πηγή ρεύματος 1, έναν πρωτεύοντα μετατροπέα αντίστασης 2, μια αντίσταση πόλωσης 3, τρανζίστορ φαινομένου πεδίου 4 και 5, μια δευτερεύουσα συσκευή b, έναν λειτουργικό ενισχυτή 7, μια αντίσταση βαθμού μη γραμμικότητας 8, αντιστάσεις αναφοράς 9 και 10, και λειτουργικοί ενισχυτές 11 και 12.

Η συσκευή λειτουργεί ως εξής.

Το ρεύμα πηγής 1 διακλαδίζεται στον πρωτεύοντα μετατροπέα τριών συρμάτων 2 σε δύο μέρη που ρέουν μέσω τρανζίστορ φαινομένου πεδίου

4 και 5 και αντιστάσεις αναφοράς 9 και 10.

Οι τάσεις εξόδου των λειτουργικών ενισχυτών 11 και 12, οι είσοδοι των οποίων συνδέονται με τις αντιστάσεις αναφοράς, προ-. ανάλογη με τη διαφορά στις πτώσεις τάσης μεταξύ τους. Δεδομένου ότι οι τάσεις εξόδου των op-amp 11 και 12 ελέγχουν την αγωγιμότητα των FETs 4 και 5 σε αντιφάση με τις τάσεις εισόδου, τα δύο FET 4 και 5 με αντιστάσεις αναφοράς 9 και 10 και τα op-amp 11 και 12 σχηματίζουν ένα σύστημα που αυτόματα διατηρεί τις ίδιες σταγόνες.καταπονεί

© στις αντιστάσεις αναφοράς 9 και 10. Πότε τις ίδιες αξίεςαντιστάσεις των αντιστάσεων αναφοράς 9 και 10. Αυτό αντιστοιχεί στις ίδιες τιμές ρευμάτων που ρέουν στα κυκλώματα των τρανζίστορ πεδίου 4 και 5. 5 εξασφαλίζοντας έτσι τη ροή ίσων ρευμάτων στα δύο κυκλώματα του ωμικού πρωτεύοντος μετατροπέα 2 Το κύκλωμα διαίρεσης ρεύματος, αφού ρυθμιστεί, εκτελεί αυτόματη διαίρεση ρεύματος αυθαίρετης (εντός γνωστών ορίων) τιμής σε δύο αυστηρά ίσα μέρη, ανεξάρτητα από την τιμή αντίστασης των διαφόρων μετατροπέων και των καλωδίων σύνδεσής τους που είναι συνδεδεμένα σε αυτά τα κυκλώματα. Σε υψηλά κέρδη που εφαρμόζονται σε λειτουργικούς ενισχυτές, τα ρεύματα στα δύο κυκλώματα είναι τα ίδια με την ακρίβεια με την οποία επιλέγονται οι αντιστάσεις αναφοράς και δεν εξαρτώνται από αλλαγές στην τάση τροφοδοσίας και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Σε εισόδους op-amp

7, εφαρμόζεται μια τάση ανάλογη με την αντίσταση του μετατροπέα 2. Η τάση εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή 7 μέσω της αντίστασης 8 του βαθμού μη γραμμικότητας επηρεάζει την ευαίσθητη είσοδο της πηγής ρεύματος 1 και, μαζί με την αντίσταση ρύθμισης ρεύματος που υπάρχει στο τελευταίο 4Q, ελέγχει την ποσότητα ρεύματος που δίνει η πηγή στο φορτίο. Από αυτή την άποψη, στην προτεινόμενη συσκευή, το ρεύμα μέτρησης (δηλαδή το ρεύμα του μετατροπέα)

Το 4 είναι μια μεταβλητή τιμή ανάλογα με την αντίσταση του πρωτεύοντος μετατροπέα 2, δηλ. από το μετρούμενο φυσικό μέγεθος. Η φύση της εξάρτησης - επιτάχυνση ή επιβράδυνση της ανάπτυξης ρεύμα μέτρησης(και μαζί της η τάση εξόδου) με αύξηση της αντίστασης του μετατροπέα

2 και η ταχύτητά του (βαθμός) - καθορίζεται από τη φάση της τάσης εισόδου του λειτουργικού ενισχυτή 7, το κέρδος του και την τιμή αντίστασης της αντίστασης 8, σχεδιασμένη να ρυθμίζει τον βαθμό μη γραμμικότητας.

Η εφαρμογή της καθορισμένης εξάρτησης στη συσκευή οδηγεί στο γεγονός ότι η τιμή του ρεύματος μέτρησης 3 στα κυκλώματα του μετατροπέα 2 καθορίζεται από το νόμο o(" - Yu

t0 όπου to είναι η αρχική τιμή του ρεύματος που αντιστοιχεί στη μηδενική αντίσταση του μετατροπέα.

K => - συντελεστής ελέγχου ρεύματος.

Kdr - αντίσταση του πρωτεύοντος μετατροπέα 2

Η τάση εξόδου (στους ακροδέκτες της δευτερεύουσας συσκευής 6) είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των πτώσεων τάσης στην αντίσταση του μετατροπέα 2 και της αντίστασης πόλωσης 3 με αντίσταση Kcm

0 = U + Os.m J(Rpp + Råm) (2)

Το σύμβολο μείον στο Kc εμφανίζεται εάν, για να εμφανιστεί ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό του μετατροπέα 2, η αντίσταση πόλωσης 3 περιλαμβάνεται στο βοηθητικό κύκλωμα του μετατροπέα (αυτή η συμπερίληψη μιας αντίστασης πόλωσης φαίνεται στο διάγραμμα με μια διακεκομμένη γραμμή). Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν μετράμε με θερμόμετρα αντίστασης τη θερμοκρασία που εκφράζεται σε βαθμούς Κελσίου.

Αντικαθιστώντας στον τύπο (2) την έκφραση για την τρέχουσα τιμή, λαμβάνοντας υπόψη την επιρροή του ελέγχου, έχουμε

K στον δεύτερο βαθμό, που υποδηλώνει την παρουσία μιας μη γραμμικής εξάρτησης 0 s από το K„r ή την τιμή μιας φυσικής παραμέτρου στην αντίσταση του μετατροπέα 2.

Λαμβάνοντας την έκφραση (3) ως αναλυτική συνάρτηση που προσεγγίζει το πραγματικό μη γραμμικό χαρακτηριστικό του μορφοτροπέα 2, θα πρέπει να προσδιοριστούν οι τιμές των σταθερών J k και K, στις οποίες η καλύτερη αντιστοιχία μεταξύ της πραγματικής καμπύλης και της αναλυτικής έκφρασης ( 3) πραγματοποιείται. Αυτά τα μεγέθη βρίσκονται λύνοντας το σύστημα εξισώσεων που προκύπτει αντικαθιστώντας στην έκφραση (3) πολλά ζεύγη τιμών της φυσικής ποσότητας και της τιμής της αντίστασης του μορφοτροπέα

2 από την καμπύλη ή τον πίνακα βαθμονόμησης. Με βάση τις τιμές των σταθερών που βρέθηκαν, τότε γίνεται αναλυτικός έλεγχος για το σφάλμα προσέγγισης σε όλο το εύρος λειτουργίας των τιμών του φυσικού μεγέθους. το ρεύμα μέτρησης είναι σταθερό. Αυτό επιτυγχάνεται αφαιρώντας το σήμα ελέγχου από την ευαίσθητη είσοδο της πηγής ρεύματος 1, για παράδειγμα, απενεργοποιώντας την αντίσταση του 8ου βαθμού μη γραμμικότητας.

Απαίτηση

Μια συσκευή για τη μέτρηση φυσικών μεγεθών, που περιέχει έναν πρωτεύοντα μετατροπέα αντίστασης με τρεις απαγωγές, ο πρώτος από τους οποίους συνδέεται σε έναν από τους ακροδέκτες εξόδου της πηγής ρεύματος, μια δευτερεύουσα συσκευή, αντιστάσεις, 20 Για να βελτιωθεί η ακρίβεια, δύο εφέ πεδίου εισάγονται τρανζίστορ και τρεις λειτουργικοί ενισχυτές και η αποστράγγιση ενός χρήσιμου τρανζίστορ συνδέεται απευθείας και η αποστράγγιση ενός άλλου τρανζίστορ φαινομένου πεδίου μέσω της πρώτης από τις αντιστάσεις συνδέεται με τον δεύτερο και τρίτο ακροδέκτη του πρωτεύοντος μετατροπέα αντίστασης, τις πηγές των τρανζίστορ φαινομένου πεδίου μέσω της δεύτερης και τρίτης αντίστασης συνδέονται με τον άλλο ακροδέκτη εξόδου της πηγής ρεύματος, οι είσοδοι του πρώτου λειτουργικού ενισχυτή συνδέονται στον δεύτερο και τρίτο ακροδέκτη του πρωτεύοντος μετατροπέα αντίστασης και η έξοδος μέσω του Η τέταρτη αντίσταση συνδέεται στον ακροδέκτη ελέγχου της πηγής ρεύματος, η οποία αναστρέφει την είσοδο του δεύτερου λειτουργικού ενισχυτή και συνδέεται η μη αναστρέφουσα είσοδος του τρίτου λειτουργικού ενισχυτή.

Πίσω μπροστά

Προσοχή! Η προεπισκόπηση της διαφάνειας είναι μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύει την πλήρη έκταση της παρουσίασης. Αν ενδιαφέρεσαι αυτή η δουλειάπαρακαλώ κατεβάστε την πλήρη έκδοση.

«Η επιστήμη ξεκινά μόλις κάποιος αρχίσει να μετράει. Η ακριβής επιστήμη είναι αδιανόητη χωρίς μέτρο.

Στη φύση, το μέτρο και το βάρος είναι τα κύρια εργαλεία γνώσης.

/D.I.Mendeleev/

α) εκπαιδευτικό

ο μαθητής πρέπει να μάθει:

Η έννοια του φυσικού μεγέθους και των μονάδων μέτρησης.

Μέθοδοι μέτρησης φυσικών μεγεθών.

Αλγόριθμος για τον προσδιορισμό της τιμής διαίρεσης και του σφάλματος.

β) αναπτυσσόμενη

ο μαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

Προσδιορίστε την τιμή διαίρεσης και τις ενδείξεις των οργάνων μέτρησης.

Καταγράψτε τις μετρήσεις των αποτελεσμάτων της μέτρησης, λαμβάνοντας υπόψη τα σφάλματα.

γ) εκπαιδευτικά:

εκπαίδευση πατριωτισμού και ιθαγένειας στη μελέτη των ιστορικών πτυχών του θέματος. ανάπτυξη της επικοινωνίας στη διαδικασία κοινών δραστηριοτήτων.

Δομή μαθήματος:

№	Στάδιο μαθήματος	Μορφή δραστηριότητας	χρόνος
1	Οργ.στιγμή	Δημιουργία εργασιακού περιβάλλοντος	1-2 λεπτά.
2	Έλεγχος εργασιών για το σπίτι	Δοκιμή	5 λεπτά.
3	Ενημέρωση γνώσης	Πείραμα	5 λεπτά
4	Εκμάθηση νέου υλικού	Ευρετική συνομιλία, παρακολούθηση αποσπασμάτων ταινίας, εργασία με φυσικές συσκευές και διδακτικές κάρτες	20 λεπτά.
5	Αγκυροβολία	Ανεξάρτητη ολοκλήρωση εργασιών για το θέμα	10 λεπτά.
6	Αντανάκλαση	Απαντήσεις σε ερωτήσεις	2-3 λεπτά.

Εξοπλισμός:

• προβολέας πολυμέσων για την επίδειξη της παρουσίασης.
• τρία ποτήρια ζεστό, ζεστό και κρύο νερόγια το πείραμα,
• χάρακα, μολύβι, θερμόμετρο (c = 1 ° C), ποτήρι.
• ατομικές διδακτικές κάρτες για τον προσδιορισμό της τιμής διαίρεσης ποτηριού και θερμομέτρου.

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων

1) Οργανωτική στιγμή.

2) Έλεγχος της εργασίας:

Ένα τεστ ελέγχου βασισμένο στα υλικά του προηγούμενου μαθήματος (βλ. Παράρτημα Αρ. 1).

3) Πραγματοποίηση της γνώσης.

Ας κάνουμε ένα πείραμα. Τρία ποτήρια γεμίζουν με ζεστό, ζεστό και κρύο νερό. Βυθίστε το ένα δάχτυλο του αριστερού σας χεριού ζεστό νερό, κρατήστε το λίγο και χαμηλώστε το σε ένα ζεστό. Το ζεστό νερό θα σας φανεί ... (κρύο). Τώρα βάλτε το δάχτυλό σας κάτω δεξί χέρι V κρύο νερόκαι μετά ζεστό. Πώς θα μοιάζει το νερό; ... (ζεστό). Αλλά το νερό δεν έχει αλλάξει, έτσι δεν είναι; Τι πρέπει να κάνετε για να προσδιορίσετε ακριβώς τι είδους νερό βρίσκεται σε ένα ποτήρι; (κατά τη διάρκεια της συνομιλίας καταλήγουμε στο συμπέρασμα):

Συμπέρασμα: Μερικές φορές οι αισθήσεις μας μπορούν να μας εξαπατήσουν, και επομένως είναι απλά απαραίτητο να κάνουμε μετρήσεις ορισμένων ποσοτήτων στη διαδικασία των παρατηρήσεων και των πειραμάτων.

4) Εκμάθηση νέου υλικού.

Αυτές οι ποσότητες ονομάζονται φυσικές και πολλές από αυτές είναι ήδη γνωστές σε εσάς από τα μαθηματικά, τις φυσικές επιστήμες (για παράδειγμα: μήκος, μάζα, εμβαδόν, ταχύτητα κ.λπ.). Οι μετρήσεις είναι εξαιρετικά σημαντικές τόσο στην επιστήμη όσο και στη γύρω ζωή.

Ο μεγάλος Ρώσος επιστήμονας D.I. Ο Mendeleev είπε αυτό: (Διαφάνεια 1) «Η επιστήμη αρχίζει μόλις αρχίσουν να μετρούν. Η ακριβής επιστήμη είναι αδιανόητη χωρίς μέτρο. Στη φύση, το μέτρο και το βάρος είναι τα κύρια εργαλεία γνώσης.

Και έτσι το θέμα του μαθήματος σήμερα: "Μέτρηση φυσικών μεγεθών"

(Διαφάνεια 3). Σήμερα πρέπει να απαντήσουμε στις ακόλουθες ερωτήσεις:

• Γιατί χρειάζεστε μετρήσεις;
• Τι είναι ένα φυσικό μέγεθος;
• Πώς να μετρήσετε ένα φυσικό μέγεθος;

Έχουμε ήδη απαντήσει στην πρώτη ερώτηση στη διαδικασία συζήτησης του πειράματος, οπότε ας προχωρήσουμε στη δεύτερη ερώτηση:

Τι είναι ένα φυσικό μέγεθος;

Ας επιστρέψουμε στην εμπειρία. Σηκώστε ένα θερμόμετρο, χαμηλώστε το στο πρώτο ποτήρι νερό, περιμένετε λίγο και ονομάστε τη θερμοκρασία του νερού. ( σε αυτό το στάδιο του μαθήματος, αυτή η μέτρηση μπορεί να μην είναι ακριβής, αλλά θα μας επιτρέψει να εισαγάγουμε την έννοια της φυσικής ποσότητας ως ποσοτικού χαρακτηριστικού ενός αντικειμένου)

Τώρα μετρήστε τη θερμοκρασία στα υπόλοιπα ποτήρια με τον ίδιο τρόπο. Καταγράψτε τα αποτελέσματα σε τετράδιο με αύξουσα σειρά.

/ Για παράδειγμα: 20°, 40°, 60°/

Τώρα μπορούμε εύκολα να προσδιορίσουμε πού είναι το νερό. Η θερμοκρασία καθορίζεται από έναν αριθμό και όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο πιο ζεστό είναι το νερό. Και μπορούμε να γράψουμε σε ένα τετράδιο γενικός ορισμός: (Διαφάνεια 4)

Ένα φυσικό μέγεθος είναι ένα ποσοτικό (αριθμητικό) χαρακτηριστικό ενός σώματος ή ουσίας. Υποδεικνύεται με γράμματα του λατινικού αλφαβήτου, για παράδειγμα:

m - μάζα, t - χρόνος, l - μήκος.

Οποιοδήποτε φυσικό μέγεθος, εκτός από μια αριθμητική τιμή, έχει μονάδες μέτρησης.

Για παράδειγμα: Στο περιτύλιγμα μιας πλάκας σοκολάτας γράφει: «Βάρος 100 g».

Η μάζα είναι .. (φυσική ποσότητα)

Το 100 είναι ... (αριθμητική τιμή)

g - γραμμάριο είναι ... (μονάδα μέτρησης).

Τώρα δοκιμάστε το μόνοι σας:

Το ύψος μου είναι 164 εκατοστά.

Το ύψος (μήκος) είναι ... (φυσική ποσότητα)

164 είναι .., (αριθμητική τιμή)

cm είναι .. (μονάδα)

Επομένως, όταν μετράμε κάποια τιμή, τη συγκρίνουμε με ορισμένες μονάδες μέτρησης. Ας γράψουμε τον ορισμό: (Διαφάνεια 5)

Το να μετράς ένα φυσικό μέγεθος σημαίνει να το συγκρίνεις με μια ομοιογενή τιμή που λαμβάνεται ως μονάδα μέτρησης. Τώρα έχουμε το κύριο ερώτημα: Πώς να μετρήσετε ένα φυσικό μέγεθος; Ας δούμε πώς οι χαρακτήρες κινουμένων σχεδίων έμαθαν να μετρούν. Θα πρέπει να απαντήσετε στις ερωτήσεις: (Διαφάνεια 6).

• Ποια φυσική ποσότητα μέτρησαν οι χαρακτήρες της ταινίας;
• Σε ποιες μονάδες;
• Τι μετρήθηκε;
• Είναι σωστό? Γιατί;

Διαφάνεια 7 (προβολή τμήματος του καρτούν). Συζήτηση των απαντήσεων /επιστροφή στη διαφάνεια 6/.

Όχι μόνο ο Boa constrictor και οι φίλοι του αντιμετώπισαν τέτοιες δυσκολίες. Από την αρχαιότητα, η Ρωσία είχε τις δικές της μονάδες για τη μέτρηση αποστάσεων, μάζας και όγκου (Διαφάνεια 8). Και παρόλο που δεν τα χρησιμοποιούμε σχεδόν τώρα, διατηρούνται σε παροιμίες και ρητά, παραμύθια και ποιήματα. Εξηγήστε το νόημα αυτών των δηλώσεων.Για αποφυγή σύγχυσης στις μετρήσεις. Στη Ρωσία, τον 16ο και 17ο αιώνα, δημιουργήθηκε ένα ενιαίο σύστημα μέτρων για ολόκληρη τη χώρα. Το 1736, η Γερουσία αποφάσισε να σχηματίσει την Επιτροπή Βαρών και Μέτρων. Η επιτροπή δημιούργησε υποδειγματικά μέτρα – πρότυπα. Μέχρι το 1807, κατασκευάστηκαν τρία πρότυπα arshin (φυλάσσονταν στην Αγία Πετρούπολη): κρύσταλλος, χάλυβας και χαλκός. Έχουν ήδη ευθυγραμμιστεί με Αγγλικά μέτραμήκη σε πόδια και ίντσες. Αυτό απαιτούσε η ανάγκη ανάπτυξης εμπορικών σχέσεων με άλλες χώρες - άλλωστε ήδη από τις αρχές του 18ου αιώνα στο διαφορετικές χώρεςυπήρχαν 400 μονάδες διαφορετικών μεγεθών! Για να καταλάβουμε ο ένας τον άλλον, δημιουργήθηκε το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), όπου σε κάθε τιμή εκχωρήθηκε ο δικός της προσδιορισμός και μονάδα μέτρησης. (Στάση «Διεθνές σύστημα μονάδων») Εδώ υποδεικνύονται όλα τα φυσικά μεγέθη και στο μάθημα της φυσικής θα τα μελετήσουμε. Σήμερα ας προσέξουμε το πιο σημαντικό Οι ποσότητες είναι βασικές και παράγωγες. Να γράψετε στο τετράδιο τις μονάδες μέτρησης των κύριων φυσικών μεγεθών:

Βάρος - kg (κιλό), μήκος - m (μέτρο), χρόνος - s (δευτερόλεπτο)

Αλλά η μάζα μπορεί ακόμα να μετρηθεί ... (σε γραμμάρια, χιλιοστόγραμμα, τόνους).Αυτό το έχετε ήδη μελετήσει στο μάθημα των μαθηματικών. Ποιες μονάδες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του μήκους; Χρόνος? Το σύστημα SI ονομάζεται δεκαδικό. Όλες οι ομοιογενείς ποσότητες είναι αλληλένδετες.

1 κιλόγραμμάριο \u003d 1000 (10 3) g 1 κιλόμέτρο = 1000 (10 3) m

1 Milliγραμμάριο = 0,001 g 1 Milliμέτρο = 0,001μ

Υπάρχει ένας ειδικός πίνακας που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή μονάδων μέτρησης: (βλ. Παράρτημα 2)

Σήμερα πρέπει να μάθουμε πώς να χρησιμοποιούμε σωστά τα όργανα μέτρησης.

Έχετε ήδη μετρήσει τη θερμοκρασία του νερού σήμερα. Τι χρειάζεται λοιπόν να μετρήσετε; Πρώτον, για να έχετε τη συσκευή και δεύτερον, πρέπει να μπορείτε να τη χρησιμοποιήσετε. Ένας πολύ γνωστός χάρακας είναι μια συσκευή για τη μέτρηση του μήκους. Η θερμοκρασία μετράται από μια άλλη συσκευή - ένα θερμόμετρο.

Ένα όργανο μέτρησης είναι μια συσκευή για τη μέτρηση κάποιου φυσικού μεγέθους.

(Διαφάνεια 9.) Εδώ βλέπετε διάφορα όργανα μέτρησης: θερμόμετρο, ταχύμετρο, μετρητή νερού, μετρητή πίεσης.

Είναι όλα πολύ διαφορετικά, αλλά έχουν ομοιότητες. Κάθε συσκευή πρέπει να έχει μια κλίμακα με διαιρέσεις και αριθμούς.

Πλέον μεγάλης σημασίαςστην κλίμακα ονομάζεται το ανώτερο όριο, το μικρότερο - το κατώτερο όριο. Ονομάστε τα όρια των συσκευών που έχετε στο γραφείο σας.

Σήμερα έχουμε ήδη μετρήσει τη θερμοκρασία μαζί σας. Τώρα ας προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε τον όγκο του νερού χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - ένα ποτήρι. Ο όγκος μετράται σε ml ή cc. Πόσο νερό έχει αυτό το ποτήρι; / 200 ml/. Και τώρα μια πέτρα κατέβηκε στο ποτήρι, και υπήρχε περισσότερο νερό. Πόσα? / Οι απαντήσεις θα είναι σίγουρα διαφορετικές, γεγονός που θα μας επιτρέψει να εισαγάγουμε την έννοια της τιμής διαίρεσης /

Για να απαντήσουμε σωστά σε αυτό το ερώτημα, πρέπει να ορίσουμε η τιμή διαίρεσης, δηλαδή η τιμή του μικρότερου κενού στην κλίμακα.

Για αυτό χρειάζεστε: (διαφάνεια 11)

• Επιλέξτε τα επόμενα δύο ψηφία (για παράδειγμα, 400 ml και 200 ​​ml)
• Βρείτε τη διαφορά μεταξύ τους (400 ml - 200 ml = 200 ml)
• Μετρήστε τον αριθμό των διαιρέσεων μεταξύ τους (10)
• Διαιρέστε τη διαφορά με τον αριθμό των διαιρέσεων (200 ml: 10 = 20 ml)

Ας γράψουμε τον τύπο για τον προσδιορισμό της τιμής διαίρεσης της συσκευής:

c = 400 -200/10 = 20 ml

Τώρα δοκιμάστε το μόνοι σας: (Διαφάνεια 12)

Γνωρίζοντας την τιμή διαίρεσης, μπορείτε να προσδιορίσετε τις ενδείξεις της συσκευής. Εάν το θερμόμετρο δείχνει 5 διαιρέσεις πάνω από 25° και μία διαίρεση είναι 1°, τότε το τελικό αποτέλεσμα θα είναι …(25°). Και το ιατρικό θερμόμετρο δείχνει μια διαίρεση μικρότερη από 37 °, η τιμή διαίρεσης είναι 0,1 °, που σημαίνει ότι η θερμοκρασία είναι 36,9 °.

Ανεξάρτητα από την κάρτα καθορίστε την τιμή διαίρεσης του θερμομέτρου ( για όσους έχουν μάθει καλά και ολοκλήρωσαν την εργασία γρήγορα, μπορείτε να προσφέρετε εργασίες με ένα ποτήρι χρησιμοποιώντας τις ίδιες κάρτες)

Σφάλμα μέτρησης.

Και τώρα, παρακαλώ, καθορίστε το πλάτος του σχολικού βιβλίου "Φυσική 7" και σημειώστε το αποτέλεσμά σας σε ένα σημειωματάριο. Ας συγκρίνουμε τις μετρήσεις σας.

Γιατί το σχολικό βιβλίο είναι το ίδιο αλλά οι τιμές μήκους είναι διαφορετικές;

/Κατά τη συζήτηση καταλήγουμε στο συμπέρασμα:/

Δυστυχώς, οι όποιες μετρήσεις έχουν σφάλμα, δηλαδή σφάλμα (Διαφάνεια 13). Το σφάλμα εξαρτάται τόσο από το ίδιο το όργανο (σφάλμα οργάνου) όσο και από το πώς μετράμε (σφάλμα μέτρησης). Υποδεικνύεται το σφάλμα μέτρησης; (δέλτα) και ισούται με το ήμισυ της τιμής διαίρεσης:

Το σφάλμα δείχνει πόσο κάναμε λάθος (πάνω ή κάτω). Επομένως, το τελικό αποτέλεσμα της μέτρησης συνήθως γράφεται ως εξής:

t = 25°± 0,5° (για το πρώτο θερμόμετρο)

t = 36,9° ± 0,05° (για το δεύτερο θερμόμετρο)

Αυτό σημαίνει ότι η πραγματική θερμοκρασία κυμαίνεται από 24,5° έως 25,5° για το πρώτο θερμόμετρο και από 36,85° έως 36,95° για το δεύτερο.

Τώρα πείτε μου: ποιο θερμόμετρο θα μετρήσει τη θερμοκρασία με μεγαλύτερη ακρίβεια;

Ας γράψουμε το συμπέρασμα σε ένα τετράδιο:

Όσο μικρότερη είναι η τιμή διαίρεσης, τόσο ακριβέστερα μετράει η συσκευή.

Οι μετρήσεις που κάναμε σήμερα στο μάθημα λέγονται άμεσες. Γίνονται με εργαλεία. Ορισμένες ποσότητες δεν μπορούν να προσδιοριστούν αμέσως. Για παράδειγμα: Πώς προσδιορίζετε τα τετραγωνικά μέτρα;Αυτό είναι σωστό, πρέπει να μετρήσετε το μήκος και το πλάτος. Τέτοιες μετρήσεις ονομάζονται έμμεσες.

5. Στερέωση.

Σήμερα στο μάθημα μάθατε πολλά νέα πράγματα. Ας ανακεφαλαιώσουμε το πιο σημαντικό:

Τι είναι? Επιλογές απάντησης:

Λεπτό - ... 1. μονάδα μέτρησης

Ζυγαριά - ... 2. φυσική ποσότητα

Χρόνος - ... 3. όργανο μέτρησης

Εξισορρόπηση - ... 4. φυσικό φαινόμενο

Βάρος - ...

Τώρα ας κάνουμε τις ακόλουθες εργασίες: (Διαφάνεια 14-15)

6. Αντανάκλαση:

Συνεχίστε την προσφορά:

Τώρα ξέρω…

Και μπορώ επίσης...

Θα ήταν ενδιαφέρον να μάθουμε περισσότερα...

7. Εργασία για το σπίτι: (Διαφάνεια 16). § 4.5 (εγχειρίδιο "Φυσική 7" Peryshkin A.V.)

Βιβλιογραφία

1. Peryshkin A.V. Φυσική 7, Εκπαίδευση, 2008

2. Kamin A.L. Η φυσικη. Αναπτυξιακή εκπαίδευση. 7η τάξη, Φοίνιξ, 2003

3. Gendenshtein L.E., Kirik L.A., Gel'fgat I.M. Προβλήματα στη φυσική για το δημοτικό σχολείο με παραδείγματα λύσεων, Ileksa, 2005

4. Khannanov N.K., Khannanova T.A. Η φυσικη. Δοκιμές. 7, Bustard, 2005