пятница, 1 ноября 2013 г.

Erori de măsurare

ERORI DE MĂSURARE


  Rezultatul unei masurari, oricat de precise ar fi aparatele de masura si metodele de masurare, nu coincide niciodata cu valoarea adevarata a marimii de masurat. Aceasta se datoreaza unor cauze obiective sau subiective care vor fi discutate in continuare.
         Valoarea adevarata (reala) a unei marimi este valoarea exacta a marimii respective, care nu poate fi aflata experimental decat cu aproximatie. Rezultatul unei masurari individuale reprezinta valoarea masurata. Abaterea valorii masurate fata de valoarea adevarata a masurandului (marimii care se masoara) constituie eroarea de masurare.
        
Clasificarea erorilor de masurare
A. Dupa modul de calcul erorile pot fi : absolute, relative si raportate.
         a) Eroarea absoluta este diferenta dintre valoarea masurata si valoarea adevarata a marimii masurate :                       
DX = X - Xe                                                                                      
         Eroarea absoluta are aceleasi dimensiuni fizice ca si marimea masurata si se exprima in aceleasi unitati de masura.         
         Eroarea absoluta cu semn schimbat se numeste corectie.
         b) Eroarea relativa este raportul dintre eroarea absoluta si valoarea marimii masurate:              
                                                               
  [%]                                                              
                                                      
Eroarea relativa poate fi exprimata ca un numar adimensional, in procente sau in parti pe milion (de ex., 2.10-4, sau 0,02% sau 200ppM).   
c) Eroarea raportata este raportul dintre eroarea absoluta maxima si o valoare conventionala Xc a marimii de masurat:
   [%]                                                               
         Valoarea conventionala poate sa fie intervalul de masura al unui mijloc de masurare (pentru mijloace de masurare cu scala liniara cum sunt voltmetrele si ampermetrele magnetoelectrice), unghiul de deviatie maxima (pentru mijloace de masurare cu scala neliniara cum sunt ohmetrele magnetoelectrice) sau chiar valoare indicata pentru mijloacele de masurare care nu au capat de scala (cum este contorul de inductie). Eroarea raportata se poate exprima in aceleasi moduri ca si eroarea relativa.
         B. Dupa sursa de aparitie erorile se clasifica astfel:
Fig. 1. Schema procesului de masurare si principalele               elemente care intervin.
a) Erorile de model sunt datorate fenomenului supus masurarii si ele provin din simplificarea sistemului fizic asupra caruia se efectueaza masurarea neglijandu-se unele proprietati sau marimi fizice caracteristice acestuia.
         b) Erorile de influenta  reprezinta  erorile introduse de factorii de mediu care pot influenta marimea de masurat. Exemple: umiditatea mediului ambiant la masurarea grosimii hartiei cu grosimetre electrice capacitive,
         c) Erorile instrumentale reprezinta erorile proprii ale mijloacelor electrice de masurare fiind cuprinse, de regula, intre limite cunoscute in functie de modul de definire a preciziei precum si erorile suplimentare datorita marimilor de influenta, de ex.: temperatura, campurile electromagnetice, umiditatea etc.
         d) Erorile de interactiune dintre mijlocul electric de masurare si fenomenul supus masurarii sunt cauzate de actiuni electromagnetice sau mecanice exercitate de mijlocul de masurare asupra fenomenului supus masurarii si reciproc. Exemple: masurarea temperaturii folosind un traductor rezistiv de marime suficient de mare pentru ca sa perturbe temperatura ce se masoara, masurarea tensiunii electrice cu un voltmetru cu impedanta mica de intrare, etc.
 e) Erorile de operator sunt cauzate de neasigurarea de catre beneficiar a conditiilor nominale de utilizare a mijlocului electric de masurare. Exemple: alimentarea cu o tensiune cu mult diferita de intervalul nominal de tensiune,  alimentarea cu o tensiune alternativa de frecventa mult diferita de intervalul nominal, folosirea in pozitie necorespunzatoare a mijlocului de masurare etc. Sunt erori subiective, care pot fi evitate printr-o cunoastere corecta a conditiilor de utilizare a mijlocului de masurare si prin citirea corecta a indicatiei acestora.
         C. Dupa modul de manifestare la repetarea masuratorilor, care au loc in conditii practic identice, erorile se clasifica in:
a) erori aleatoare,  caracterizate prin aceea ca variaza imprevizibil in timp,  ca durata si ca semn;
         b) erori sistematice care se caracterizeaza prin aceea ca nu variaza in timp sau au  o variatie lenta la repetarea masuratorilor;
         c) erorile grosolane sunt caracterizate prin abateri mari (aberante) fata de celelalte valori ale sirului de valori masurate.


Aparate de măsură

Aparate de măsură

IDDenumireDescriereFoto
1DinamometruAparat de masura a fortei ce actionaeaza asupra corpului
2AmpermetruAmpermetrul este un aparat de măsurare a intensității curentului electric ce trece printr-un conductor sau un circuit electric. Există ampermetre folosite pentru curent continuu (c.c.) și ampermetre pentru curent alternativ (c.a.). Unitatea de măsură pentru intensitatea curentului este amperul
3VoltmetruVoltmetrul este un aparat electric de măsură folosit pentru măsurarea tensiunilor în circuitele electrice. Voltmetrele clasice sunt compuse din dispozitive de măsură propriu-zise, alături de care pentru extinderea domeniului de măsură sau/și divizarea în game de măsură sunt incluse în construcție rezistențe adiționale și divizoare de tensiune.
4WattmetruWattmetrul este un instrument electric de măsură care măsoară puterea electrică (în wați, singular watt) într-un circuit electric. Cu un wattmetru se măsoară puterea electrică activă.
5OhmmetruOhmmetrul este un aparat electric de măsură, folosit pentru a măsura rezistența electrică, adică opoziția față de trecerea curentului electric printr-un circuit electric sau printr-un mediu conductor. Unitatea de măsură pentru rezistență electrică este în SI ohm-ul. Simbolul folosit pentru ohm este Ω. Un ohm (1Ω) este este o valoare de rezistență a unui conductor, ce permite trecerea prin el a unui curent electric cu intensitatea de un amper (1A) dacă la capetele sale este aplicată o tensiune de curent continuu de un volt (1V).
6ManometruManometrul este un instrument de măsură folosit pentru măsurarea presiunilor absolute sau a suprapresiunilor fizice (în raport cu presiunea atmosferică) din spații închise (recipiente, cazane, instalații industriale alimentare/chimice/petroliere etc.).
7BarometruBarometrul (din greacă βάρος=greutate; μετράω=a măsura) este un instrument de măsură a presiunii atmosferice. A fost inventat de fizicianul italian Evangelista Torricelli în anul 1643.

CIRCUIT ELECTRIC OSCILANT

CIRCUIT ELECTRIC OSCILANT
Circuitul oscilant este alcătuit din elemente LC în cazul cînd rezistența acestor elemente se neglijează aceta este numit circuit oscilant ideal deoarece nu are loc pierderea energiei.
In circuitele oscilante are loc transferul de energie a câmpului magnetic al condensatirului în câmp electric al bobinei.
In cazul circuitului LC ideal nu are loc amortizarea oscilatiilor.
Sa analizam experimentul
observam ca in dependență de capacitatea condensatorului frecvența oscilatiilor se modifică la fel ea se modifică si la modificarea inductantei bobinei deci: perioada oscilatiilor depinde de capacitate si inductanță:
aceasta poate fi determinată de formula lui Thomson care se deduce din relatia:
q=Qmsin(at)
unde a - pulsatia

 
Formula Thomson 

Fenonene electrice

Fenomene electice

Știm că la arderea lemnelor în casă devine mai cald, iar în urma arderii benzinei, a motorinei sau a gazului natural, automobilele, tractoarele și alte mijloace de transport se află în mișcare.
În viața cotidiană electricitatea și magnetismul au o aplicație largă:
  • la iluminare;
  • la încălzire;
  • păstrarea alimentelor;
  • aerisire.
Fără curent electric și fără magneți nu funcționează:
  • televizorul;
  • telefonul;
  • calculatorul electronic.
Curentul electric pune în mișcare mijloacele de transport, iar industria modernă este de neconceput fără electricitate.

Ce este electricitatea ?

La intrebarea pusa in urma cu doua secole si jumatate: Ce este electricitatea? Benjamin Franklin (1706-1790) politician si fizician american a raspuns: "Electricitatea este un fluid unic, imponderabil, actionand prin repulsie asupra moleculelor proprii si prin atractie asupra celor ale materiei."
Filosoful si fizicianul scotian Robert Symmer (1707-1763) a raspuns ca: " Electricitatea este alcatuita din doua feluri de fluide: fluidul sticlos si fluidul rasinos care, in cantitati egale dau fluidul neutru."
Astazi este cunoscuta teoria electronica a electricitatii, astfel ca se poate decela cu usurinta adevarurile si erorile din ambele definitii, dintre care s-a impus atunci definitia data de Franklin, structurand in jurul ei, pentru un timp indelungat, prima teorie inchegata a fenomenelor electrice.