Matavimai 1

1. MATAVIMŲ KLASIFIKACIJA.

Pagrindiniai apibrėžimai yra LR Metrologijos įstatyme, II straipsnis  pagr. sąvokos.

Matavimas  dydžio vertės nustatymas matavimo priemone.

Fizikinis dydis  objekto savybė kokybiniu požiūriu vienoda, o kiekybiniu  skirtinga.

Matavimo būdai:

1. pagal matuojamo dydžio kitimą:

a) statiniai (kai matuojamas dydis pastovus);

b) dinaminiai (kai matuojamas dydis kintantis);

c) tiesioginiai  kai matuojamo dydžio vertė atskaitoma prietaiso skalėje betarpiškai.

d) netiesioginiai  kai matuojamo dydžio vertė surandama remiantis žinoma to dydžio priklausomybe nuo tiesiogiai matuojamų dydžių;

e) visuminiai  charakteringa šių matavimų savybė ta, kad remiantis visuma atliktų matavimų apskaičiuojama kelių dydžių vertė.

Matavimai skirstomi:

• maksimalaus tikslumo  priskiriami matavimai fizikinės konstantės nustatymui, prie jų priskiriami etaloniniai matavimai.

• kontroliniai matavimai  pagal tiesioginį statusą gali būti:

• teisinės metrologijos srities:

1) atliekant matavimo patikros metu; 2) matavimai sveikatos apsaugoje; 3) veterinarijoje; 4) ekologiniuose matavimuose; 5) darbų saugoje; 6) nustatant produktų ir žaliavų kokybę; 7) nustatant prekių energijos, paslaugų kiekį ir vertę; 8) banko, muitinės, pašto matavimai; 9) teisėsaugos srityje.

Apibendrinta matavimo schema.

|Matavimo fizikinis dydis| > |Matavimo keitiklis| > |Matavimo įtaisas| > |Matavimo indikatorius (jo gali ir nebūti)|

Matavimo keitikliai dar skirstomi I dvi dalis:

|Neelektrinis dydis (jėga, drėgmė ir t.t)| > |pirminis(elektrinis dydis (įtampa))| >|antrinis(kodas, skaičius, pasisukimo kampas)|

Matavimo keitikliai matuojamą fizikinį dydį pakeičia kitu, dažniausiai elektriniu, taip pat jie suderina matuojamą dydį su matavimo prietaisu; keitiklio įėjimo dydis x, išėjime y: y  f(x); paprastuose matavimuose tai tiesinė priklausomybė.

Minėti matavimai atliekami dviem pagrindiniais įvertinimo metodais:

1) betarpiško įvertinimo metodas.

2) palyginimo metodas ( šis metodas tikslesnis).

2. MATAVIMŲ VIENOVĖ.

Matavimų vienovė  tai tokia būsena, kuriai esant matavimo rezultatai išreiškiami įteisintais vienetais su tam tikra neapibrėžtim (paklaida). Ji reikalinga tam, kad skirtingom priemonėm atlikti to paties dydžio matavimai sutaptų.

Matavimo vienovė užtikrinama:

1) mokslinėmis  metrologijos tokios priemonės, kurios pagrindą sudaro tikimybinė teorija, statistika.;

2) teisinėmis – organizacinėmis  metrologijos įstatymas, Valstybiniai standartai, kurie (suderinti su Europos Sąjungos ir kt.) normatyviniai dokumentai. Yra Valstybinė metrologijos tarnyba ir 5 metrologijos centrai;

3) techninėmis priemonėmis  priemonės sudaro etalonai (fizikinių dydžių). Lietuvoje dabar yra įteisinti šie etalonai: laiko, temperatūros, dažnio.

Kita grupė aukščiausio tikslumo priemonės.

Šiuo metu galioja vienetų sistema sukurta 1875m. sudaro fizikinių dydžių vienetų grupė, kuri leidžia išreikšti visus kitus pagrindinius vienetus.

Pagrindiniai SI sistemos vienetai:

• Metras  ilgio vienetas (m);

stabilaus dažnio optiniai generatoriai, stabilaus dažnio lazeriai.

Panaudojant interferometrus ir tiksliai žinant lazerio bangos ilgį galima atkurti ilgio vienetą  metrą. Metro neapibrėžtis pasiekiama 1010 m.

• Kilogramas  masės vienetas (kg);

• Sekundė  laiko vienetas (s); T  1/f ; sekundės neapibrėžtis  1013

• Amperas  elektrinių dydžių vienetas sudaro spec. ritės pro kurios praleidžiant srovę, sukuriama tam tikra jėga. Amperas “ sveria”, neapibrėžtis 107. Voltas realizuojamas remiantis Džosusano metodu. Omas  kvantinė holoefektu. Omo ir volto tikslumas didesnis nei ampero: I  U/R;

• Kelvinas  termodinaminės temp. vienetas (K). Molis  medžiagos kiekio vienetas (mol). Faradas  elektrinė talpa. Magnetinio lauko stiprumas  H A/m.

3. MATAVIMŲ PAKLAIDOS IR JŲ KLASIFIKACIJA.

Matavimo tikslas  nustatyti tikrąją matuojamojo dydžio vertę. Kiekvienas matavimas neleidžia nustatyt tikrosios vertės, tai reali vertė. Tie, kurie naudojasi etalonais, tie labiau artėja prie tikrosios vertės, mes, vartotojai, naudojame realia verte.

Kiekvienas matavimas lydymas paklaidų, kurios atsiranda dėl matavimo metodų netobulumo, priemonių netikslumo.

Priklausomai nuo pasirinkto būdo, “kilmės” ir kt. faktorių, matavimo paklaidos klasifikuojamos.

Paklaida  skirtumas tarp matavimo metu gautos ir tikrosios reikšmės:

∆  x  Q

Paklaida turi ženklą: “+” arba “”;

Pagal pasireiškimo būdą matavimo paklaidos skirstomos į:

1) Atsitiktinės  kai kinta atsitiktiniai pakartotinai matuojant tą patį dydį: Šių paklaidų kilmė įvairi: elektriniai triukšmai, trukdymai.

2) Sistemingos  tokios, kurios yra pastovios:Sistemingos paklaidos kartais gali būti traktuojamos kaip atsitiktinės. Tai vadinamos  randomizacija.

Metodo paklaidos:

1) Dėl formulių supaprastinimo; 2) matavimo priemonių ir kt.

Instrumentinės paklaidos  atsiranda dėl (matuojamo) subjekto.

Pagrindinė paklaida  tai matavimo priemonės paklaida jei dirbama normaliomis sąlygomis. Jos skirtingos įvairiems matavimams.

Papildoma paklaida  toki, kuri gaunama vienam iš
išorės faktorių nukrypus nuo leistinų ribų.