Tehnica Măsurări

Obiectul cursului îl constituie studierea principalelor metode de măsurare electrice şi electronice ale diverselor mărimi electrice şi magnetice.

Fenomenele fizice pot fi studiate calitativ şi cantitativ dacă se au în vedere proprietăţile acestora măsurabile denumite mărimi. În cazul în care mărimea fizică este supusă măsurării ea se numeşte măsurand.

Măsurarea reprezintă o succesiune de operaţii tehnice efectuate asupra unui măsurand, în vederea obţinerii de informaţii cantitative asupra acestuia.

Mărimile fizice sunt caracterizate prin două aspecte: calitativ – când mărimile descriu proprietăţi distincte ale fenomenelor cum ar fi mărimi ca: tensiunea electrică, inducţie magnetică, factor de distorsiuni armonice, temperatură, putere activă şi cantitativ – când sunt prezentate concret, rezultat al unei măsurări cum ar fi: valoarea numerică a unei tensiuni, rezistenţa electrică a unui conductor, temperatura de topire a unui metal, etc.

Sub acest aspect cantitativ o mărime fizică poate avea valori distincte, diferite între ele ceea ce denotă posibilitatea tehnică de măsurare.

Mărimea ce se măsoară “măsurandul” va acţiona asupra unui mijloc tehnic, denumit instalaţie de măsurare, aparat de măsurare sau uneori instrument de măsurare. Între măsurand şi aparat apare o interacţiune sau uneori un transfer de energie.

Asupra ansamblului măsurand-aparat de măsurat şi asupra legărurii dintre acestea acţionează o serie de mărimi exterioare denumite mărimi de influenţă exterioare care vor genera informaţii false asupra aparatului de măsurat.

Când aceste influenţe sunt controlabile şi acceptabil de mici este corectă.

Astfel apare problema determinărilor experimentale reale, fiind evidenţiate erorile de măsurare, cauzate de aparatul de măsurare şi de mărimile de inflenţă exterioare.

Mărimi exterioare

Măsurand Aparat de măsură

Legătura măsurand-aparat

ERORI DE MĂSURARE ŞI INCERTITUDINI DE MĂSURARE

Erorile sunt exprimate sub trei forme: eroarea absolută, eroarea relativă şi eroarea raportată.

Eroarea absolută – ΔX – este diferenţa dintre valoarea măsurată X şi valoarea adevărată a măsurandului Xa; ΔX= X – Xa; ea poate fi pozitivă sau negativă şi are unităţile de măsură ale măsurandului.

Eroarea relativă – Er – reprezintă raportul dintre eroarea absolută ΔX şi valoarea adevărată a măsurandului sau uneori valoarea măsurată X.

Er = ΔX / X. Ea se masoara in procente şi cu ajutorul ei se pot compara uşor preciziile obţinute prin diverse măsurări.

Eroarea raportată – ER – se defineşte ca raport între eroarea absolută ΔX şi o valoare convenţională a măsurandului Xc, însă specifică unui anumit mijloc de măsurare.

ER = ΔX / XC – ea se exprimă în procente şi caracterizează de obicei precizia de măsurare a unui anumit mijloc de măsurare.

Incertitudinea de măsurare

În tehnica măsurătorilor de obicei se pot determina erori absolute sau relative limită, corespunzătoare unor metode de măsurare.