ابزار اندازه گیری چیست؟

ابزار اندازه گیری وسیله ای است که کمیت های فیزیکی را اندازه گیری می کند. در علوم فیزیکی، اندازه‌گیری عبارت است از یافتن و مقایسه ارزش‌های فیزیکی اشیاء و پدیده‌ها در دنیای واقعی. برای افزایش دقت اندازه گیری، این کمیت ها به اشیاء یا رویدادهای استاندارد به عنوان مقایسه یا اندازه گیری ارجاع می شوند.

ابزارهای اندازه گیری و روش های کاربردی آن ها یک ابزار را تعریف می کنند. تمام ابزارهای اندازه گیری در معرض خطاهای ابزار و درجات مختلفی از عدم قطعیت اندازه گیری هستند. این ابزارها می توانند از آیتم های ساده ای مانند خط کش و کرونومتر تا میکروسکوپ های الکترونی و شتاب دهنده های ذرات متغیر باشند. ابزارهای مجازی اغلب در توسعه ابزارهای اندازه گیری مدرن استفاده می شوند. با مقاله شرکت ابزار سنجش آریا همراه باشید.

ابزار اندازه گیری و سیستم های اندازه گیری

به طور کلی، سیستم های اندازه گیری شامل چندین جزء عملکردی است. ابزار اندازه گیری تشخیص اشیا باید بزرگی ها یا فرکانس ها را اندازه گیری کند. سپس این اطلاعات از طریق سیگنال های فیزیکی در سراسر سیستم منتقل می شود. اگر خود سوژه فعال باشد، مانند جریان آب، می تواند سیگنال دهد. اگر غیرفعال باشد، یا باید با یک کاوشگر پرانرژی مانند منبع نور یا لوله اشعه ایکس تعامل داشته باشد یا توسط سیگنال حامل برانگیخته شود.

در نهایت، سیگنال طبیعی با یک سیگنال مرجع با یک مقدار خاص مقایسه می شود. سیگنال مرجع توسط فرآیندی به نام کالیبراسیون از اجسام با اندازه شناخته شده به دست می آید. مقایسه می تواند یک فرآیند آنالوگ باشد که در آن سیگنال ها در یک بعد پیوسته برابر می شوند. فرآیند مقایسه در واقع جایگزینی برای کمی سازی با اندازه گیری است.

عملکردهای اضافی سیستم‌های اندازه‌گیری، فرآیند اساسی شرح داده شده در بالا را تسهیل می‌کنند. به عنوان مثال، فرآیند تقویت تضمین می کند که سیگنال فیزیکی به اندازه کافی قوی است تا اندازه گیری را کامل کند. برای کاهش خطاهای اندازه گیری هنگام حرکت در سیستم، سیگنال ها را می توان کدگذاری کرد یا به شکل دیجیتال تبدیل کرد.

نظریه تعادل

نظریه کمیت ها به قرن چهارم قبل از میلاد برمی گردد، زمانی که نظریه جرم توسط ریاضیدانان یونانی در عناصر اقلیدس گنجانده شد. اولین کار سیستماتیک در مورد خطای رصد توسط ریاضیدان انگلیسی توماس سیمپسون در سال 1757 ارائه شد، اما اولین کار در مورد مفهوم خطا توسط دو ستاره شناس فرانسوی قرن هجدهم به نام های جوزف لویی لاگرانژ و پیر سیمون لاپلاس انجام شد.

اولین تلاش برای ادغام نظریه اندازه‌گیری در علوم اجتماعی در قرن هجدهم بود، زمانی که جرمی بنتام، اخلاق‌دان فایده‌گرا انگلیسی، تلاش کرد نظریه‌ای برای اندازه‌گیری ارزش ایجاد کند.

نظریه اندازه گیری بدیهی مدرن از کار دو دانشمند آلمانی به نام های هرمان فون هلمهولتز و اتو هولدر می آید و کار مدرن در مورد کاربرد نظریه اندازه گیری در روانشناسی و اقتصاد عمدتاً از کار اسکار مورگنسترن و یان فون نویمان می آید.

پارامترهای قابل اندازه گیری چیست؟

علم تعیین اوزان و معیارها را مترولوژی بر اساس استاندارد می نامند. بدین منظور در سال 1857 دفتر بین المللی اوزان و اندازه ها در فرانسه تأسیس شد تا استانداردهای اندازه گیری بر اساس سیستم استاندارد جهانی واحدها را ارائه کند.

بنابراین، اندازه گیری یا اندازه گیری SI از هفت بخش تشکیل شده است که عبارتند از:

طول (m): واحد اندازه گیری متر است.

جرم (کیلوگرم): واحد اندازه گیری کیلوگرم است.

زمان(ها): واحد اندازه گیری ثانیه است.

دما (k): واحد کلوین است.

جریان الکتریکی (A): واحد اندازه گیری آن آمپر است.

مقدار ماده (مول): واحد اندازه گیری مول است.

شدت نور (cd): روشنایی را کاندلا می گویند.

بسیاری از زیرواحدها از واحد والد مشتق شده اند. به عنوان مثال، کمیت های ثانویه مانند فشار، جریان، گشتاور، حجم، نیرو و چگالی از واحدهای جرم به دست می آیند.

یکی از ویژگی های ابزار اندازه گیری دقت اندازه گیری است. دقت اندازه گیری کوچکترین مقداری است که یک ابزار یا دستگاه می تواند اندازه گیری کند. ابزارها و دستگاه ها معمولاً دارای دو مقدار عددی هستند که حداقل و حداکثر مقدار قابل اندازه گیری را نشان می دهد. اعشار بعد از عدد اندازه گیری نشان دهنده دقت دستگاه است.

آشنایی با ابزارهای اندازه گیری

در مقیاس جامع

ترازو وسیله ای است که برای اندازه گیری وزن استفاده می شود و اکنون می توانید آن را در انواع مختلف مشاهده کنید. همه این دستگاه ها برای تبدیل شدن به ابزارهای موثر در طول تاریخ اصلاح شده اند.

اندازه گیری زمان

همه ما از ساعت برای اندازه گیری زمان استفاده می کنیم و انواع ساعت های آنالوگ یا دیجیتال در حال حاضر به طور گسترده در همه جا دیده می شوند. یکی از کاربردی ترین دستگاه ها برای اندازه گیری زمان، کرونومتر است که اکثر تلفن های همراه از قبل به آن مجهز شده اند.

مقدار مواد را اندازه گیری کنید

برای اندازه گیری یک ماده در مول، باید جرم آن را بر جرم مولی تقسیم کنید. جرم مولی، جرم یک مول از آن ماده یا جرم 1023. 6.02214076 ذره در هر گرم. این وزن با وزن اتمی واحد شیمیایی ماده تعیین می شود. به عنوان مثال، نقره که وزن اتمی آن 107.8682 amu است، یک مول از آن 107.8682 گرم وزن دارد.

اگر یک ماده حاوی بیش از یک نوع اتم باشد، باید وزن اتمی تک تک اتم های آن را اضافه کنید. به عنوان مثال، برای آبی که دارای دو اتم هیدروژن و یک اکسیژن است، وزن اتمی یک اتم هیدروژن 1.008 amu است، بنابراین وزن دو اتم برابر با 2.016 است. یک اتم اکسیژن دارای وزن اتمی 15.999 است. بنابراین جرم مولی آب 18.015 گرم است.

اندازه گیری ها طولانی است

طول کمیتی است که بر حسب متر اندازه گیری می شود. این مقدار با ابزار اندازه گیری اندازه گیری می شود. البته در مقیاس کوچک ابزارهایی مانند کولیس، میکرومتر و … برای اندازه گیری دقیقتر در دسترس هستند.

اندازه گیری جریان الکتریکی

آمپرمتر وسیله ای است که جریان الکتریکی را اندازه گیری می کند. آمپرمتر در واقع تعداد بارهای الکتریکی را که در واحد زمان می گذرد اندازه گیری می کند

اندازه گیری روشنایی

شدت نور را می توان با ابزاری به نام فوتومتر اندازه گیری کرد. این دستگاه نور مرئی را اندازه گیری می کند.

ابزار اندازه گیری دما

برای اندازه گیری دما ابزاری به نام دماسنج یا دماسنج وجود دارد که با استفاده از آن می توان دمای بدن، هوا و اجسام را به روش های مختلف تعیین کرد.