18. Магнит ағынының өлшем бірлігі қандай?
19. Магнит индукциясының өлшем бірлігі қандай?
Лекция 24
ӨЛШЕУ ТҮРЛЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ
1.Өлшеу аспаптары мен түрлендіргіштері.
2.Өлшеу принципi мен өлшеу әдісі.
Электрлік өлшеулер - бұл электр өлшеуіш аспаптарының көме-гімен тәжірибелік жолмен электрлік шамалардың мәнін анықтауды қорытындылайтын үрдіс.
Электр өлшеуіш аспаптары - бұл өлшенетін физикалық шаманың адамның қабылдауына қолайлы түсінікті сандық ақпарат беретін құрал. Ол осы аспаппен анықталатын шаманың өлшем бірлігінде граду-ирленген болуы керек. Электр өлшеуіш аспаптары әр түрлі белгілермен сипатталуы мүмкін. Олар сандық және аналогты болып екіге бөлінеді: көрсетуші және тіркеуші, стационарлық және жылжымалы. Электр өл-шеуіш аспаптары өлшенетін шаманың туындауына байланысты былай бөлінеді: амперметр, вольтметр, ваттметр және т.б.
Өлшеуіш аспаптардың құрамына аспаптың шамасына әсерін қабылдау үшін, сонымен қатар бақылаушы санап отыра алатындай етіп, оның көрсеткіштерін түрлендіру үшін қызмет ететін тораптар мен бөлшектер кіреді. Өлшеуіш аспап реттеу, сигнализациялау, дозалау, сұрыпттау, кодталған сигналдарды жіберу сияқты қосымша жұмыстарды атқару үшін арналған топтардан тұруы мүмкін.
Өлшеу құралының сенімділігі деп берілген уақыт аралығында орнықталған шектікте аспаптың пайдаланатын параметрлерін сақтау қабілетін айтады.
Әр жерде, әр уақыт кезеңінде өлшеу аспаптарымен өткiзiлетін өл-шеулердiң нәтижелерiн салыстыруға мүмкiндiк алу үшiн, өлшемдердiң бiрлiгi болуы қажет. Өлшемдердiң нәтижелерi заңды бiрлiктерімен көр-сетiлсе, ал өлшеулердiң қателiктерi берiлген ықтималдықпен анықталса, онда оны өлшем бiрлiгi деп атайды.
Физикалық шама өлшемi деп, берiлген объектiдегi физикалық шама деген қасиетке сәйкес, сандық өлшемiн түсiнедi. Физикалық ша-малардың өлшем бiрлiгi әр түрлi болуы мүмкiн. Бiрақ өлшемдіктер көпшiлiк қабылдаған бiрлiктерде орындалуы керек. Өлшеу, әдетте өлшеу объектiлерiнде өткiзiледi. Өлшеу үшiн таңдап алынған шама өлшенетiн шама деп аталады.
Физикалық шама деп шамалардың көп болғандағы сапасын, бірақ жеке шамалардың сандық қасиетін айтады. Тікелей өлшеу кезінде іздеп отырған шаманың мәні өлшеу аспаптары арқылы тәжірибелік жолмен тікелей өлшенеді, яғни жебелік аспаптардың көмегімен тікелей алынады. Мысалы, тоқты амперметрмен, кернеуді вольтметрмен, және т. б. алады.
Өлшеу нәтижесi - бұл физикалық шаманың өлшенiп табылған мә-нi. Бұл мәндер былай бөлiнедi:
–физикалық шаманың ақиқат ақиқат (шындық) мәнi. Ол сапа және сандық жағынан объектiнің сәйкестiк қасиетiн қамтып, көрсететiн физикалық шама;
–физикалық шаманың анықталынатын мәнi тәжiрибе жолымен табылған және ақиқат (шындық) мәнге өте жақын болатын физикалық шаманың мәнi.
Өлшеу принципi дегенiмiз - өлшеуге негiзделген физикалық құ-былыстарының жиынтығы.
Өлшеу әдiсi - бұл өлшеу принципiнiң құрылғысымен қолданылған тәсiлдер жиынтығы.
Өлшеуіш түрлендіргіштер - өлшенетін шаманы өлшеу меха-низміне әсер ететін шамаға түрлендіру үшін қызмет атқарады.
Әдетте өлшенетін шама алдын-ала түрленуге (көп сатылы болуы мүмкін) мәжбүр болады және өлшеу механизмі белгілі тәуелділікте болатын түрлендірілген шаманы өлшейді.
Өлшенетін шаманың көп сатылы түрленуі қазіргі заманғы өлшеу техникасында үлкен мәнге ие болып, әр түрлі мақсаттарда қолданылады. Сондықтан өлшеуіштік түрлендіргіштерді, олардың орындайтын функциялары мен қолдануы бойынша класификациялау мәселесі алға қойылады.
Өлшеуіштік қондырғы - бұл өлшенетін шамаларды сигналға түрлендіру үшін қызмет ететін, бір жерде орналасқан бір немесе бірнеше өлшеуіштік және қосымша құрылғылардың қатарының функционалды бірлескен өлшеуіш құрал–жабдықтарының жиынтығы.
Көптеген жағдайда, өлшеуіштік қондырғылар өлшенетін ша-малардың номенклатураларында, сонымен бірге өлшеу диапазондардың қатынасында да жоғары және төменгі әмбебапты (универсал) болады.
Физикалық шамаларды өлшеудің келесі түрлері бар: тікелей және жанамалай.
Тікелей өлшеудің теңдеуі мынадай өрнекпен анықталады:
,
мұндағы 
- өлшенетін шама, 
- өлшенетін шаманың сандық мәні, 
- өлшенетін шаманың өлшем бірлігі.
Жанамалай өлшеу кезінде іздеп отырған шаманың мәні басқа бір шамалардың тікелей өлшенген мәні арқылы, осы екі шаманың арасындағы белгілі тәуелділікті пайдалана отырып анықталады.
Жанамалай өлшеудің теңдеуі мынадай өрнекпен анықталады:
,
мұндағы 
-өлшенетін шама, 
-тікелей өлшеудің көмегімен алынған өлшенетін шаманың мәндері.
Кедергіні 
, индуктивтілікті 
, сыйымдылықты 
жанамалай өлшеу әдісін қарастырамыз.
Кедергілерді жанамалай өлшеу тоқты 
және кернеуді 
тікелей өлшеуге қолданылатын аспаптардың көмегімен жүргізіледі, ал ке-дергілердің шамасы Ом заңы бойынша анықталады:
.
Бірлескен өлшеу дегеніміз екі немесе бірнеше аттас емес ша-малардың арасындағы тәуелділіктерді табу үшін бір мезгілде жүр-гізілетін өлшеуді айтады.
Жиынтықталған өлшеу дегеніміз аттас бірнеше шамаға бір уа-қытта өлшеу жүргізілгендегі өлшеуді айтады.
Өлшенетін шаманың уақыттан сипаттамалық тәуелділігі бойынша өлшеулер статикалық және динамикалық болып бөлінеді.
Статикалық өлшеу кезінде өлшенетін шама тұрақты, ал динамикалық өлшеу кезінде уақыт бойынша тұрақты болмайды.
Енді өлшеу тәсілдерін қарастырамыз.
Жанамалай өлшеудің екі сұлбасы болады (2.1-сурет).
Кедергіні 2.1, а-схема бойынша өлшеу кезінде, амперметр кедергінің бойынан өтетін тоқты көрсетіп қоймай, вольтметр арқылы өтетін тоқты да көрсететіндіктен, қателік пайда болады.
Кедергіні 2.1, б-схема бойынша өлшеу кезінде, вольтметр ке-дергінің бойынан өтетін кернеуді көрсетіп қоймай, амперметр арқылы өтетін кернеуді де көрсететіндіктен, қателік пайда болады.
2.1-сурет
Осы қателіктерді ескере отырып, өлшеуіш аспаптардың көрсетуі бойынша кедергінің нақты мәнін төмендегі формула бойынша анықтаймыз:
2.1, а-схемасы үшін 
2.1, б-схемасы үшін 
Осыдан 2.1, а-суретте көрсетілген схема бойынша аз шамалы кедергіні өлшегенде аз қателікті беретінін, ал 2.1, б-суретте көрсетілген схема бойынша үлкен шамалы кедергіні өлшегенде аз қателікті беретінін көреміз.
Индуктивті орауышты жанамалай өлшеу 2.2-суретте көрсетілген схема бойынша, амперметр мен вольметрдің көмегімен жүзеге асырылады.
2.2 - сурет
Омметрдің көмегімен өлшенетін орауыштың активті кедергісін 
белгілі деп аламыз.
Индуктивті орауышқа белгілі жиілікті синусоидалы кернеу беріледі: u = Um * sin w t.
Вольтметрді К кілтімен 1 немесе 2 нүктелеріне орауыштың индук-тивтілігінің шамасына қарай қосады. Егер орауыштың индуктивтілігі үлкен болса, онда вольтметр 1 нүктеге қосылады. Егер орауыштың ин-дуктивтілігі аз болса, онда вольтметр 2 нүктеге қосылады.
Орауыштың индуктивтілігін келесі реттілікпен жүргіземіз. Алдымен амперметр мен вольтметрдің көмегімен тоқ пен кернеуді өлшеп аламыз да, орауыштың толық кедергісін 
есептеп шығарамыз:
.
Іздеп отырған орауыштың индуктивтілігінің шамасы келесі формула бойынша жазылады:
.
Сыйымдылық кедергісін жанамалай өлшеу 2.3-суреттегі схемада көрсетілгендей амперметр мен вольтметрдің көмегімен жүзеге асы-рылады.
2.3-сурет
Схемаға белгілі жиіліктегі синусоидалы кернеу беріледі, u=Um*sin w t.
Вольтметр кілттің К көмегімен конденсатордың сыйымдылығы-ның шамасына қарай 1 немесе 2 нүктелерге қосады. Аз шамадағы сы-йымдылықты өлшеген кезде вольтметр нүкте 1, ал сыйымдылықтың шамасы үлкен болғанда 2 нүктеге қосылады.
Конденсатордың сыйымдылығы мынадай формуламен есептеледі:
.
Тақырып бойынша сұрақтар:
1. Өлшеу аспаптары мен түрлендіргіштері дегеніміз не ?
2. Өлшеуіш қондырғылар дегеніміз не ?
4. Өлшеу принципi мен өлшеу әдісі дегенiмiз не?
5. Тікелей өлшеу қандай өрнекпен анықталады?
6. Жанамалай өлшеу қандай өрнекпен анықталады?
7. Бірлескен және жиынтықталған өлшеу дегеніміз не?
8. Амперметрдің көрсеткіші бойынша тұтынған тоғы 
, оған келтірілген вольтметрмен өлшенген кернеуі 
болғанда, тұрақты тоқ электр қозғалтқышының 10 сағат ішіндегі тұтынған энергиясын Wөлш жанама әдіспен анықта.
Лекция 25
ӨЛШЕУ ҚАТЕЛІКТЕРІ
1. Өлшеу дәлдігі және олардың түрлері.