Зачем на точных измерительных инструментах указывается температура обычно 20 с: 55. Зачем на точных измерительных инструментах указывается температура (обычно 20 °С)?

Деформация Виды деформаций Деформа ция от

Деформация. Виды деформаций.

Деформа ция (от лат. deformatio — «искажение» ) — изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением относительно друга. Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно деформация сопровождается изменением величин межатомных сил, мерой которого является упругое механическое напряжение.

Виды деформаций: растяжение сжатие кручение изгиб сдвиг

деформация упругая деформация – Пластическая деформация, исчезающая после прекращения действия внешней силы – деформация, сохраняющаяся после прекращения действия внешней силы Резина, сталь, кости, сухожилия, человеческое тело Пластилин, замазка , жевательная резинка, воск, алюминий

Закон Гука: Сила упругости прямо пропорциональна удлинению тела до некоторого предельного значения |F упр|=k l F упр — Сила упругости (Н) l абсолютное удлинение (м) K коэффициент жесткости (Н/м)

Диаграмма растяжения участке 0 -1 выполняется закон Гука, т. е. нормальное напряжение пропорционально относительному удлинению (участок 1 -2), не возникает остаточная деформация, называют пределом упругости. Увеличение нагрузки выше предела упругости (участок 2 -3) приводит к тому, что деформация становится остаточной. (участок 3 -4 графика). Это явление называют текучестью материала. . (участок 4 -5 графика). Максимальное значение нормального напряжения sпр, при превышении которого происходит разрыв образца, называют пределом прочности.

σ -механическое напряжение (Па) ε -относительное удлинение Е -модуль Юнга (Па) Закон Гука

От чего зависит жесткость? длины материала площади поперечного сечения

Измерение деформации рентгеноструктурный анализ тензометр тензодатчики сопротивления поляризационно-оптический метод

Причины возникновения деформации твёрдых тел следствием фазовых превращений, связанных с изменением объёма, теплового расширения намагничивания магнитострикция результатом действия внешних сил появления электрического заряда (пьезоэлектрический эффект)

Тепловое расширение тел— жизненно важное явление При нагревании размеры твердых тел немного увеличиваются, а при охлаждении — уменьшаются. Для людей тепловое расширение — жизненно важное явление. Например, проектируя стальной мост через реку в городе с континентальным климатом, нельзя не учитывать возможного перепада температур в пределах от — 40°C до +40°C в течение года. Такие перепады вызовут изменение общей длины моста вплоть до нескольких метров, и, чтобы мост не вздыбливался летом и не испытывал мощных нагрузок на разрыв зимой, проектировщики составляют мост из отдельных секций. Телеграфные провода в жаркую погоду провисают заметно больше, чем во время зимних морозов. В этом легко убедиться, если провести следующий опыт: нагревая натянутую проволоку электрическим током, мы видим, что она заметно провисает, а прекращении нагревания снова натягивается. Когда балалайку выносят из теплого помещения на мороз, ее стальные струны становятся более натянутыми и звучание изменится. Чаще всего причинами порчи зубов является очень холодная либо очень горячая еда, особенно если это чередуется сразу же друг за другом. От этого зубная эмаль трескается Наблюдения:

большинство твёрдых тел расширяются? Это происходит из-за того, что при увеличении температуры увеличивается кинетическая энергия движения частиц, которые находятся в узлах кристаллической решётки. Увеличение кинетической энергии, в свою очередь, приводит к увеличению амплитуды колебаний этих частиц около положения равновесия. В результате увеличения амплитуды колебаний увеличивается среднее расстояние между частицами в кристаллической решётке, что приводит к увеличению линейных размеров всего тела.

Как велики изменения размеров твёрдых тел при нагревании? Оказывается, очень малы. Приведем экспериментальные факты. Если изготовить стержни из различных материалов так, чтобы при 20° они имели длину точно 1 м, а затем нагреть их точно на 1°, то удлинения этих стержней будут такими, как показано в списке Асфальт -0, 2 мм Бронза -0, 0175 мм Медь -0, 017 мм Инвар -0, 005 мм Изучая список можно сделать вывод, почему наиболее точные измерительные инструменты делаются из особого сплава – инвара, и зачем на точных измерительных инструментах указывается температура (обычно 20 °С)?

Почему при нагревании некоторые тела разрушаются? Если в стеклянный стакан налить кипяток, то стакан может треснуть. Почему? Дело здесь в неравномерном нагреве. Стекло плохо проводит тепло, поэтому, когда мы наливаем кипяток, внутренняя поверхность стакана сразу нагревается до 100 °С, а внешняя ещё сохраняет комнатную температуру. В результате слои стекла, прилегающие к внутренней поверхности стакана, начинают расширяться, а слои, прилегающие к внешней поверхности стакана, — ещё нет. Получается так, как если бы мы приложили к внутренней поверхности стакана дополнительное давление. А стекло — вещество хрупкое, такого давления может и не выдержать. Причина — неравномерное расширение стекла. Толстые стаканы — как раз самые непрочные в этом отношении: они лопаются чаще, нежели тонкие

Небольшие изменения размеров могут быть опасны Скажем прямо заметить такие изменения длины практически невозможно. Однако для хрупких веществ даже столь небольшие изменения размеров могут быть опасны. Взять, к примеру, асфальт. По сравнению со стеклом он при нагревании расширяется в 20 раз сильнее, поэтому асфальтовые покрытия на дорогах постоянно дают трещины и нуждаются в постоянном ремонте: ведь суточные колебания температуры приводят к неравномерному нагреву асфальта. А из-за этого возникают внутренние напряжения (как в стакане с кипятком), которые приводят к разрушению. Поэтому между плитами бетонного шоссе делают зазоры.

Если нас спросят, какова высота Эйфелевой башни, то прежде чем ответить: «300 метров», вы, вероятно, поинтересуетесь: В какую погоду—холодную или теплую? вершина Эйфелевой башни поднимается выше, чем в холодный, на кусочек, равный 12 см и сделанный из железа, которое, впрочем, не стоит ни одного лишнего сантима.

Тепловое расширение тел, изготовленных из разных материалов Главное требование — одинаковое изменение размеров проволоки и стекла при изменении температуры. Если проволока будет расширяться сильнее или слабее, чем стекло, это вызовет в стекле внутренние напряжения (как в стакане, в который налили кипяток), и стекло может треснуть. Для пайки электродов в электрическую лампу применяют специальный сплав — платинид, расширяющийся при нагревании так же, как и стекло.

Значение силы упругости При температурном расширении или сжатии твердых тел развиваются огромные силы; это можно использовать в соответствующих технологических процессах. Например, это свойство использовано в электрическом домкрате для растяжения арматуры при изготовлении напряженного железобетона. В результате охлаждения и сокращения линейных размеров стержня развивается тянущее усилие порядка сотен тонн, которое растягивает холодную арматуру до необходимой величины. Так как в этом домкрате работают молекулярные силы, он практически не может сломаться. С помощью теплового расширения жидкости можно создать необходимые гидростатические давления. Обще известные биметаллические пластинки — соединенные каким-либо способом две металлические полоски с различным термо расширением — являются отличным преобразователем тепловой энергии в механическую.

Вещества, сжимающиеся при нагревании обычная вода обладает так называемой температурной аномалией — в области температур от 0 0 С до 4 0 С наночастицы оксида меди, сплавов, ceramics керамики на основе фосфатов, керамики на основе молибдатов циркония или гафния, полимеров, Глянцевые натяжные потолки.

Механические свойства твердых тел: Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться воздействию внешних сил. Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под воздействием нагрузок. Пластичность – способность материала изменять форму и размер под действием внешних сил. Упругость – способность материала восстанавливать первоначальную форму и размер. Твердость – сопротивление твердого тела изменению формы (деформации) Все эти свойства проявляются под действием статических сил (постоянных по величине и направлению)

Задача ЕГЭ

Груз какой массы следует подвесить к стальному тросу длиной 2 м и диаметром 1 см, чтобы он удлинился на 1 мм? Модуль Юнга для стали Е = 2 х 1011 Па. А. 400 кг; В. 600 кг; Д. 800 кг. Б. 500 кг; Г. 700 кг;

Для определения модуля упругости вещества образец площадью поперечного сечения 1 см 2 растягивают с силой 2 • 104 Н. При этом относительное удлинение образца оказывается равным 0, 1%. Найдите по этим данным модуль упругости вещества образца. А. 100 ГПа; В. 200 ГПа; Д. 300 ГПа. Б. 150 ГПа; Г. 250 ГПа;

А. А. Пинский, Г. Ю. Граковский. Физика. –М. : 2002. Е. К. Филатов, физика 7 класс, экспериментальный учебник для общеобразовательных учебных заведению – 3 – изд. М: ВШМФ «Авангард» , 2004 г http: //ask. yandex. ru/questions/i 42835215. 4039 http: //alexander-kynin. boom. ru/TRIZ/EXPANSION-R. htm

Тема дороги, пути в поэмах «Мертвые души» Н. В. Гоголя и «Кому на Руси жить хорошо» Н. А. Некрасова (Вариант 2) ~ Tech Help!

В своих поэмах Н. В. Гоголь и Н. А. Некрасов решили обзорно показать жизнь всей Руси. Понятно, что такая глобальная задача не под силу одному человеку, поэтому Гоголь ограничился описанием жизни уездного города и его окрестностей, а Некрасов — нескольких смежных деревень. Основным сословием, выбранным для описания, у Гоголя является мелкопоместное дворянство, а у Некрасова — крестьянство (мужицкое сословие). Своей цели авторы достигли, так как выбранные ими для описания срезы общества были самыми представительными в описываемую авторами эпоху. Эти образы — самые типичные русские люди, а Русь времен Гоголя или Некрасова целиком состояла из уездных городов и смежных деревень.

Понятно, что самый естественный способ повествования — показ России глазами одного героя (или же группы героев), откуда и вытекает тема дороги, ставшая стержневой и связующей темой и в «Мертвых душах», и в «Кому на Руси жить хорошо».

Так, поэма «Мертвые души» начинается с описания дорожной брички; основное действие главного героя — путешествие. Ведь только через путе-шествующего героя, через его странствия можно было выполнить постав-ленную глобальную задачу: «объять всю Русь». Тема дороги, путешествия главного героя имеет в поэме несколько функций.

В первую очередь, это композиционный прием, связывающий воедино главы произведения. Во-вторых, образ дороги выполняет функцию харак-теристики образов помещиков, которых посещает одного за другим Чичиков. Каждая его встреча с помещиком предваряется описанием дороги, поместья. Например, вот как описывает Гоголь путь в Маниловку: «Проехавши две версты, встретили поворот на проселочную дорогу, но уже и две, и три, и четыре версты, кажется, сделали, а каменного дома в два этажа все еще не было видно. Тут Чичиков вспомнил, что если приятель приглашает к себе в деревню за пятнадцать верст, то значит, что к ней есть верст тридцать». Дорога в деревне Плюшкина напрямую характеризует помещика: «Он (Чичиков) не заметил, как въехал в середину обширного села со множеством изб и улиц. Скоро, однако же, дал заметить ему это препорядочный толчок, произведенный бревенчатою мостовою, перед которой городская каменная была ничто. Эти бревна, как фортепьянные клавиши, подымались то вверх, то вниз, и необерегшийся ездок приобретал или шишку на затылок, или синее пятно на лоб… Какую-то особен-ную ветхость заметил он на всех деревенских строениях…»

В седьмой главе поэмы автор снова обращается к образу дороги, и здесь этот образ открывает лирическое отступление поэмы: «Счастлив путник, который после длинной, скучной дороги с ее холодами, слякотью, грязью, невыспавшимися станционными смотрителями, бряканьями колокольчиков, починками, перебранками, ямщиками, кузнецами и всякого рода дорожными подлецами видит наконец знакомую крышу с несущимися навстречу огоньками…» Далее Гоголь сравнивает два пути, избранных писателями. Один выбирает путь проторенный, на котором его ждет слава, почести, рукоплескания. «Великим всемирным поэтом именуют его, парящим высоко над всеми гениями мира…» Но «нет пощады у судьбы» для тех писателей, которые выбрали совсем иной путь: они дерзнули вызвать наружу все, «что ежеминутно пред очами и что не зрят равнодушные очи, — всю страшную, потрясающую тину мелочей, опутавших нашу жизнь, всю глубину холодных, раздробленных, повседневных характеров, которыми кишит наша земная, подчас горькая и скучная дорога…» Сурово поприще такого писателя, так как его не понимает равнодушная толпа, он обречен на одиночество. Гоголь считает, что труд именно такого писателя благороден, честен, высок. И он сам готов идти об руку с такими писателями, «озирать всю громадно-несущуюся жизнь, озирать ее сквозь видимый миру смех и незримые, неведомые ему слезы». В этом лирическом отступлении тема дороги вырастает до глубокого философского обобщения: выбора поприща, пути, призвания. Завершается же произведение поэтическим обобщением — образом летящей птицы-тройки, являющейся символом всей страны. Проблемы, затронутые Гоголем в поэме, — это не конкретно поставленный вопрос, и лишь в заключительных строках пер-вого тома «Мертвых душ» ясно и отчетливо звучит: «…Русь, куда ж несешься ты? » И мы понимаем, что для автора Русь — это тройка, несущаяся по дороге жизни. И жизнь — та же дорога, бесконечная, неведомая, с вершинами и падениями, тупиками, то хорошая, то плохая, то сплошная грязь, без начала и конца. В «Мертвых душах» тема дороги — основная философская тема, а все остальное повествование — лишь иллюстрация к тезису «дорога есть жизнь». Завершает Гоголь поэму обобщением: он 474

переходит с жизненного пути отдельного человека на исторический путь государства, обнаруживая их удивительное сходство.

Как и в «Мертвых душах», в поэме Некрасова тема дороги является связующей. Поэт начинает поэму «со столбовой дороженьки», на которое я сошлись семеро мужиков-правдоискателей. Эта тема ясно видна на протяжении всего длинного повествования, но для Некрасова дорога лишь иллюстрация жизни, малая ее часть. Основное действие Некрасова- повествование, развернутое во времени, но не в пространстве (как у Гоголя). В «Кому на Руси жить хорошо» все время звучат насущнее вопросы: вопрос счастья, вопрос крестьянской доли, вопрос политического устройства России. Поэтому тема дороги здесь второстепевяа.

При создании своей поэмы Некрасов занял куда более приземленную позицию, чем Гоголь. Это, в отличие от Гоголя, не позиция стороннего наблюдателя, смотрящего на своих героев с недосягаемой высоты (такая отстраненность чувствуется в поэме Гоголя), которого мало трогает их судьба, который смеется над ними, который холодным критическим умом выводит глубокие обобщения; нет, это — позиция человека, который «вживается» в образ каждого своего героя (будь то Матрена Тимофеевна, Ермил Гирин, Савелий, богатырь святорусский, Яким Нагой, холоп Яков, и, наконец, Гриша Добросклонов), живет его жизнью, сопереживает ему и для которого важнее всего счастье этого человека (своего героя). Но так же как и в поэме Гоголя, в поэме Некрасова образ дороги выполняет роль символа жизненного пути, когда поэт рассказывает жизни народного заступника Гриши Добросклонова. Перед Гришей стоит вопрос: какой жизненный путь выбрать, по какому пути идти. «Одна просторная дорога — торная, страстей раба, по ней громадная, к соблазну жадная идет толпа», «Другая — тесная, дорога честная, по ней идут лишь души сильные, любвеобильные, на бой, на труд». И далее автор пишет о том, что «сманила Гришу узкая, извилистая тропочка». Он выбрал путь народного заступника, на котором «ему судьба пророчила путь славный, имя громкое народного заступника, чахотку да Сибирь». Песни о двух дорогах, бесспорно, перекликается по тематике с лирическим от отуплением из поэмы Гоголя о выборе пути писателем. Некрасов, так же как и Гоголь, восхищается людьми, избравшими второй, более труд-ный путь.

Однако Некрасов, поднимая острые, насущные проблемы в своем про-изведении, не придает теме дороги большого значения (в основном пове-ствовании она всего лишь композиционный прием), Гоголь же, напротив, поднимается над жизненной суетой и показывает жизнь широко, обзорно , не вдаваясь в конкретику, именно как путь, как дорогу.

В обеих поэмах все же тема дороги является связующей, стержневой, но для Некрасова важны судьбы людей, связанных дорогой, а для Гоголя важна дорога, связывающая все в жизни. В «Кому на Руси жить хорошо, тема дороги является художественным приемом, в «Мертвых душах» целью написания, главной темой, сутью произведения.

Точность, прецизионность и значащие цифры

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите необходимое количество значащих цифр как при сложении, так и при вычитании, а также при вычислениях умножения и деления.
• Рассчитайте процент погрешности измерения.

Точность и прецизионность измерения

Наука основана на наблюдении и эксперименте, то есть на измерениях. Точность показывает, насколько измерение близко к правильному значению для этого измерения. Например, предположим, что вы измеряете длину стандартной компьютерной бумаги. На упаковке, в которой вы приобрели бумагу, указано, что ее длина составляет 11 дюймов. Вы трижды измеряете длину бумаги и получаете следующие размеры: 11,1 дюйма, 11,2 дюйма и 10,9 дюйма. Эти измерения довольно точны, поскольку они очень близки к правильному значению в 11,0 дюймов. Напротив, если бы вы получили размер в 12 дюймов, ваше измерение не было бы очень точным.

Точность измерительной системы означает, насколько близко согласие между повторными измерениями (которые повторяются в одних и тех же условиях). Рассмотрим пример бумажных мерок. Точность измерений относится к разбросу измеренных значений. Один из способов анализа точности измерений — определение диапазона или разницы между самым низким и самым высоким измеренными значениями. В этом случае наименьшее значение было 10.9 дюймов, а максимальное значение составляло 11,2 дюйма. Таким образом, измеренные значения отклонялись друг от друга не более чем на 0,3 дюйма. Эти измерения были относительно точными, поскольку они не слишком сильно различались по величине. Однако, если бы измеренные значения были 10,9, 11,1 и 11,9, тогда измерения не были бы очень точными, потому что были бы значительные отклонения от одного измерения к другому.

Измерения в бумажном примере точны и точны, но в некоторых случаях измерения точны, но неточны, или они точны, но неточны.Давайте рассмотрим пример системы GPS, которая пытается определить местоположение ресторана в городе. Представьте, что ресторан находится в центре мишени в яблочко, и думайте о каждой попытке GPS определить местонахождение ресторана как о черной точке. На рисунке 3 вы можете видеть, что измерения GPS разнесены далеко друг от друга, но все они относительно близки к фактическому местоположению ресторана в центре цели. Это указывает на низкую точность измерительной системы с высокой точностью.Однако на рисунке 4 измерения GPS сосредоточены довольно близко друг к другу, но они находятся далеко от целевого местоположения. Это указывает на высокую точность измерительной системы с низкой точностью.

Точность, прецизионность и неопределенность

Степень точности и прецизионности измерительной системы связана с неопределенностью в измерениях. Неопределенность — это количественная мера того, насколько ваши измеренные значения отклоняются от стандартного или ожидаемого значения.Если ваши измерения не очень точны или точны, то неопределенность ваших значений будет очень высокой. В более общем плане неопределенность можно рассматривать как отказ от ответственности за ваши измеренные значения. Например, если кто-то попросил вас указать пробег вашего автомобиля, вы можете сказать, что это 45 000 миль, плюс-минус 500 миль. Сумма плюс или минус — это неопределенность в вашей стоимости. То есть вы указываете, что фактический пробег вашего автомобиля может составлять от 44 500 миль до 45 500 миль или где-то посередине.Все измерения содержат некоторую неопределенность. В нашем примере измерения длины бумаги мы могли бы сказать, что длина бумаги составляет 11 дюймов, плюс-минус 0,2 дюйма. Неопределенность измерения, A , часто обозначается как δ A ( «Дельта A»), поэтому результат измерения будет записан как A ± δ A . В нашем примере с бумагой длина бумаги может быть выражена как 11 дюймов ± 0,2.

Факторы, способствующие неопределенности измерения, включают:

1. Ограничения измерительного прибора,
2. Мастерство человека, производящего измерение,
3. Неровности в измеряемом объекте,
4. Любые другие факторы, влияющие на результат (сильно зависят от ситуации).

В нашем примере такими факторами, способствующими неопределенности, могут быть следующие: наименьшее деление на линейке — 0,1 дюйма, у человека, использующего линейку, плохое зрение, или одна сторона листа бумаги немного длиннее другой. В любом случае неопределенность измерения должна основываться на тщательном рассмотрении всех факторов, которые могут внести свой вклад, и их возможных последствий.

Установление связей: связи в реальном мире — лихорадка или озноб?

Неопределенность — важная часть информации как в физике, так и во многих других реальных приложениях.Представьте, что вы ухаживаете за больным ребенком. Вы подозреваете, что у ребенка высокая температура, поэтому проверяете его температуру с помощью термометра. Что, если бы погрешность термометра была 3º? Если температура ребенка была 37 ° C (что является нормальной температурой тела), «истинная» температура может быть от 34 ° C до опасно высокой 40 ° C. Термометр с погрешностью 3º бесполезен.

Один из методов выражения неопределенности — это процент от измеренного значения.Если измерение A выражается с неопределенностью, δ A , процент неопределенности (% unc) определяется как

[латекс] \% \ text {unc} = \ frac {\ delta {A}} {A} \ times100 \% [/ latex]

Пример 1: Расчет процента неопределенности: мешок яблок

В продуктовом магазине продаются 5-фунтовые мешки яблок. Вы покупаете четыре пакета в течение месяца и каждый раз взвешиваете яблоки. Вы получите следующие размеры:

• Неделя 1 вес: 4.8 фунтов
• Неделя 2 Вес: 5,3 фунта
• Неделя 3 Вес: 4,9 фунта
• Неделя 4 Вес: 5,4 фунта

Вы определили, что вес 5-фунтового мешка имеет погрешность ± 0,4 фунта. Какова погрешность в процентах от веса мешка?

Во-первых, обратите внимание, что ожидаемое значение веса мешка A составляет 5 фунтов. Неопределенность этого значения, δ A , составляет 0,4 фунта. Мы можем использовать следующее уравнение для определения процентной погрешности веса. :

[латекс] \% \ text {unc} = \ frac {\ delta {A}} {A} \ times100 \% [/ latex]

Подставьте известные значения в уравнение:

[латекс] \% \ text {unc} = \ frac {0.4 \ text {lb}} {5 \ text {lb}} \ times100 \% = 8 \% [/ latex]

Можно сделать вывод, что вес мешка с яблоками составляет 5 фунтов ± 8%. Подумайте, как изменился бы этот процент неопределенности, если бы мешок с яблоками был вдвое тяжелее, но неопределенность в весе осталась бы прежней. Совет для будущих расчетов: при вычислении процентной погрешности всегда помните, что вы должны умножить дробь на 100%. Если вы этого не сделаете, у вас будет десятичное количество, а не процентное значение.

Неопределенности в расчетах

Есть неопределенность в любом вычислении на основе измеренных величин. Например, площадь пола, рассчитанная на основе измерений его длины и ширины, имеет неопределенность, поскольку длина и ширина имеют неопределенности. Насколько велика неопределенность в том, что вы вычисляете умножением или делением? Если измерения, входящие в расчет, имеют небольшую погрешность (несколько процентов или меньше), то метод сложения процентов можно использовать для умножения или деления.Этот метод говорит, что процентная погрешность в величине, вычисленной путем умножения или деления, представляет собой сумму процентных погрешностей в элементах, использованных для выполнения расчета . Например, если пол имеет длину 4,00 м и ширину 3,00 м с погрешностями 2% и 1% соответственно, тогда площадь пола будет 12,0 м ² и погрешность 3. (Выраженная как площадь, это 0,36 м ² , которую мы округляем до 0,4 м ² , так как площадь этажа отводится на десятые доли квадратного метра.)

Проверьте свое понимание

Тренер средней школы по легкой атлетике только что купил новый секундомер. В руководстве по секундомеру указано, что погрешность секундомера составляет ± 0,05 с. Бегуны из команды тренера по легкой атлетике регулярно измеряют 100-метровые спринты за время от 11,49 до 15,01 с. На последних соревнованиях по бегу в школе спринтер, занявший первое место, показал результат за 12,04 секунды, а спринтер, занявший второе место, — за 12,07 секунды. Поможет ли новый секундомер тренера рассчитать время спринтерской команды? Почему или почему нет?

Решение

Нет, погрешность секундомера слишком велика, чтобы эффективно различать время спринта.

Прецизионность измерительных инструментов и значащих цифр

Важным фактором точности измерений является точность измерительного инструмента. В общем, точный измерительный инструмент — это инструмент, который может измерять значения с очень маленькими приращениями. Например, стандартная линейка может измерять длину с точностью до миллиметра, а штангенциркуль — с точностью до 0,01 миллиметра. Штангенциркуль — более точный измерительный инструмент, поскольку он может измерять очень небольшие различия в длине.Чем точнее измерительный инструмент, тем точнее и точнее могут быть измерения.

Когда мы выражаем измеренные значения, мы можем перечислить только столько цифр, сколько мы первоначально измерили с помощью нашего измерительного инструмента. Например, если вы используете стандартную линейку для измерения длины палки, вы можете измерить ее и получить 36,7 см. Вы не можете выразить это значение как 36,71 см, потому что ваш измерительный инструмент не был достаточно точным, чтобы измерить сотую долю сантиметра. Следует отметить, что последняя цифра в измеренном значении была определена каким-то образом лицом, выполняющим измерение.Например, человек, измеряющий длину палки линейкой, замечает, что длина палки находится где-то между 36,6 и 36,7 см, и он или она должны оценить значение последней цифры. При использовании метода значащих цифр правило состоит в том, что последняя цифра, записанная в измерении, является первой цифрой с некоторой погрешностью . Чтобы определить количество значащих цифр в значении, начните с первого измеренного значения слева и подсчитайте количество цифр до последней цифры, записанной справа.Например, измеренное значение 36,7 см состоит из трех цифр или значащих цифр. Значительные цифры указывают на точность измерительного инструмента, который использовался для измерения значения.

Нули

Особое внимание уделяется нулям при подсчете значащих цифр. Нули в 0,053 не имеют значения, потому что они только хранители места, которые определяют местонахождение десятичной точки. В 0,053 есть две значащих цифры. Нули в 10.053 не являются заместителями, но значимы — это число состоит из пяти значащих цифр.Нули в 1300 могут иметь или не иметь значения в зависимости от стиля написания чисел. Они могли означать, что число известно с точностью до последней цифры, или они могли быть помощниками. Итак, 1300 может иметь две, три или четыре значащих цифры. (Чтобы избежать этой двусмысленности, напишите 1300 в экспоненциальной записи.) Нули имеют значение, кроме случаев, когда они служат только в качестве хранителей места .

Проверьте свое понимание

Определите количество значащих цифр в следующих измерениях:

1. 0.0009
2. 15 450,0
3. 6 × 10 ³
4. 87.990
5. 30,42

Решения

(а) 1; нули в этом числе — метки, обозначающие десятичную точку

(б) 6; здесь нули указывают на то, что измерение было выполнено с точностью до десятичной запятой 0,1, поэтому нули значимы

(с) 1; значение 10 ³ обозначает десятичный разряд, а не количество измеренных значений

(д) 5; последний ноль указывает на то, что измерение было выполнено до 0.001 десятичная точка, значит значащая

(е) 4; любые нули, расположенные между значащими цифрами в числе, также имеют значение

Значимые цифры в расчетах

При объединении измерений с разной степенью точности и точности, количество значащих цифр в окончательном ответе не может быть больше количества значащих цифр в наименее точном измеренном значении . Есть два разных правила, одно для умножения и деления, а другое для сложения и вычитания, как обсуждается ниже.

1. Для умножения и деления: Результат должен иметь такое же количество значащих цифр, что и количество, имеющее наименее значащие цифры, участвующие в вычислении . Например, площадь круга можно вычислить по его радиусу, используя A = πr ² . Посмотрим, сколько значащих цифр имеет площадь, если в радиусе всего два, скажем, r = 1,2 м. Затем

A = π r ² = (3.1415927…) × (1,2 м) ² = 4,5238934 м ²

— это то, что вы получили бы, используя калькулятор с восьмизначным выводом. Но поскольку радиус состоит только из двух значащих цифр, он ограничивает вычисляемую величину двумя значащими цифрами или A = 4,5 м ² , даже если π является хорошим числом по крайней мере до восьми цифр.

2. Для сложения и вычитания: Ответ не может содержать больше десятичных знаков, чем наименее точное измерение . Предположим, вы покупаете в продуктовом магазине 7,56 кг картофеля, измеренного на шкале с точностью 0,01 кг. Затем вы бросаете в свою лабораторию 6,052 кг картофеля, измеренного по шкале с точностью 0,001 кг. Наконец, вы идете домой и добавляете 13,7 кг картофеля, измеренное на весах с точностью 0,1 кг. Сколько у вас сейчас килограммов картошки и сколько значащих цифр уместно в ответе? Масса находится простым сложением и вычитанием:

7.56 кг — 6,052 кг + 13,7 кг = 15,208 кг = 15,2 кг

Далее мы определяем наименее точное измерение: 13,7 кг. Это измерение выражается с точностью до 0,1 десятичного знака, поэтому наш окончательный ответ также должен быть выражен с точностью до 0,1. Таким образом, ответ округляется до десятого места, что дает нам 15,2 кг.

Значимые цифры в этом тексте

В этом тексте предполагается, что большинство чисел состоит из трех значащих цифр. Кроме того, во всех проработанных примерах используется постоянное количество значащих цифр.Вы заметите, что ответ, данный для трех цифр, основан, например, на правильности ввода как минимум трех цифр. Если на входе меньше значащих цифр, в ответе также будет меньше значащих цифр. Также уделяется внимание тому, чтобы количество значащих цифр соответствовало создаваемой ситуации. В некоторых темах, особенно в оптике, необходимы более точные числа и будут использоваться более трех значащих цифр. Наконец, если число равно точное , такое как два в формуле для длины окружности, c = 2π r , это не влияет на количество значащих цифр в вычислениях.

Проверьте свое понимание

Выполните следующие вычисления и выразите свой ответ, используя правильное количество значащих цифр.

(a) У женщины есть две сумки весом 13,5 фунтов и одна сумка весом 10,2 фунтов. Какой общий вес пакетов?

(b) Сила F ​​, действующая на объект, равна его массе m, умноженной на его ускорение a. Если вагон массой 55 кг ускоряется со скоростью 0,0255 м / с ² , какова сила, действующая на вагон? (Единица силы называется ньютоном и обозначается символом N.)

Решения

(a) 37,2 фунта; Поскольку количество сумок является точным значением, оно не учитывается в значащих цифрах.

(б) 1,4 Н; Поскольку значение 55 кг состоит только из двух значащих цифр, окончательное значение также должно содержать две значащие цифры.

Оцените размер в одном, двух и трех измерениях! Несколько уровней сложности позволяют постепенно улучшать навыки.

Сводка

• Точность измеренного значения означает, насколько близко измерение к правильному значению. Неопределенность измерения — это оценка того, на какую величину результат измерения может отличаться от этого значения.
• Точность измеренных значений означает, насколько близко согласие между повторными измерениями.
• Точность измерительного инструмента связана с размером его шага измерения.Чем меньше шаг измерения, тем точнее инструмент.
• Значимые числа показывают точность измерительного инструмента.
• При умножении или делении измеренных значений окончательный ответ может содержать столько значащих цифр, сколько наименее точное значение.
• При сложении или вычитании измеренных значений окончательный ответ не может содержать больше десятичных знаков, чем наименее точное значение.

Концептуальные вопросы

1. Какова связь между точностью и неопределенностью измерения?

2.Рецепты по коррекции зрения даются в единицах под названием диоптрий (D). Определите значение этой единицы. Получите информацию (возможно, позвонив окулисту или выполнив поиск в Интернете) о минимальной неопределенности, с которой определяются поправки в диоптриях, и о точности, с которой могут быть произведены корректирующие линзы. Обсудите источники неопределенностей как в рецепте, так и в точности изготовления линз.

Избранные решения проблем и упражнения

1.2 кг

3. (a) от 85,5 до 94,5 км / ч (b) от 53,1 до 58,7 миль / ч

5. (а) 7,6 × 10 ⁷ ударов (б) 7,57 × 10 ⁷ ударов (в) 7,57 × 10 ⁷ ударов

7. (а) 3 (б) 3 (в) 3

9. (а) 2,2% (б) от 59 до 61 км / ч

11. 80 ± 3 уд / мин

13. 2,6 ч

15. 11 ± 1 см ³

17. 12.06 ± 0,04 м ²

Sensitivity Drift — обзор

14.11 Интеллектуальные приборы для измерения температуры

Интеллектуальные преобразователи температуры внесены в каталоги почти всех производителей приборов и обладают обычными преимуществами, присущими интеллектуальным приборам.Такие передатчики представляют собой отдельные блоки, предназначенные для использования с датчиками, которые имеют либо выход постоянного напряжения в диапазоне милливольт, либо выход в виде изменения сопротивления. Поэтому они подходят для использования с термопарами, термобатареями, RTD, термисторами и пирометрами широкополосного излучения. Преобразователи обычно имеют энергонезависимую память, в которой хранятся все константы, используемые при корректировке выходных значений для изменения входных сигналов и т. Д., Что позволяет прибору выдерживать перебои питания без потери такой информации.Другие возможности интеллектуальных передатчиков включают регулируемое демпфирование, подавление шума, самонастройку нуля и дрейфа чувствительности, а также расширенный диапазон измерений. Эти функции позволяют указать уровень погрешности ± 0,05% от полной шкалы.

Особо следует упомянуть интеллектуальные пирометры, поскольку некоторые их версии могут измерять излучательную способность тела объекта и автоматически обеспечивать выходной сигнал с поправкой на излучательную способность. Эта разработка обеспечивает альтернативу двухцветному пирометру, когда измерение излучательной способности и калибровка для других типов пирометров затруднены.

Цифровые термометры (см. Раздел 14.2.7) также существуют в интеллектуальных версиях, в которых включение микропроцессора позволяет предлагать ряд альтернативных термопар и RTD в качестве опций для первичного датчика.

Стоимость интеллектуальных преобразователей температуры значительно выше, чем их неинтеллектуальные аналоги, и их трудно оправдать исключительно на основании их превосходной точности. Однако их расширенный диапазон измерения означает немедленную экономию за счет сокращения количества различных инструментов, необходимых для охвата ряда диапазонов измерения.Их способность к самодиагностике и самонастройке означает, что они требуют гораздо меньше внимания, что дает дополнительную экономию затрат на техническое обслуживание. Многие передатчики также в значительной степени самокалибруются в отношении своей функции обработки сигналов, хотя соответствующие процедуры калибровки все же должны применяться к каждому датчику, к которому он подключен.

Понимание спецификаций прибора — как понять жаргон

Часто термины разрешение, точность и точность используются как взаимозаменяемые, но на самом деле они обозначают очень разные объекты, как мы обсуждали в предыдущем разделе.Хотя здравый смысл подсказывает, что мультиметр на 6 1/2 разряда должен иметь точность до уровня 6 1/2 разряда, это может быть не так. Количество цифр просто относится к количеству цифр, которые может отображать измеритель, а не к минимально различимому изменению входных данных (см. Определение отображаемых цифр и , выходящее за пределы выше). Поэтому при использовании или оценке прибора помните, что количество цифр может относиться к дисплею, а не напрямую к разрешению прибора.

Вам необходимо убедиться, что чувствительность прибора и эффективное разрешение достаточны, чтобы гарантировать, что прибор даст вам необходимое разрешение измерения. Например, мультиметр с 6 1/2 цифрами может отображать заданный диапазон с 1 999 999 отсчетами или единицами. Но если прибор имеет значение шума 20 отсчетов от пика до пика, то минимально различимое изменение должно быть не менее 0,52 ´ 20 отсчетов. Ссылаясь на уравнение (4) выше, эффективное количество цифр составляет:

Часто эта ошибка добавляется в спецификации цифрового мультиметра в разделе процентного диапазона , где источник ошибки — нелинейность, шум или смещение — не определяется.

Этот аспект технических характеристик относится к первым цифровым мультиметрам, у которых было ограниченное количество отображаемых цифр, чтобы снизить стоимость прибора. С появлением более сложных цифровых инструментов и, в конечном итоге, виртуальных инструментов, стоимость отображения инструментов больше не является проблемой. Следовательно, необходимо соблюдать осторожность при указании количества цифр измерительного устройства (будь то компьютерное, PXI / CompactPCI, VXI или GPIB).При определении количества цифр, отображаемых пользователю, необходимо учитывать разрешение, точность, нелинейность и шум измерительного устройства. Например, рассмотрим прибор, который использует 24-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и может отображать семь цифр данных (семь девяток). Однако, если шесть младших разрядов зашумлены и, следовательно, не несут никакой ценной информации, разрешение этого АЦП уменьшается до 18 бит (пять цифр), и поставщик прибора должен отображать не более пяти цифр.

Цифровые мультиметры NI 4050 и NI 4060 и приборы температуры и напряжения NI 4350/4351 основаны на 24-битном АЦП и предоставляют 24-битные данные (7 цифр). Однако, следуя этим рекомендациям, информация, возвращаемая пользователю, была добровольно ограничена 5 1/2 цифрами (18,6 бит), чтобы поддерживать правильное соотношение между количеством отображаемых цифр и эффективным разрешением прибора. Поскольку National Instruments приняла определение разрешения, приведенное в начале этого документа, количество отображаемых цифр соответствует разрешению прибора.

Иногда бывает трудно провести четкую грань между точностью прибора и его точностью. Точность, связанная с воспроизводимостью измерения, определяется шумом и кратковременным дрейфом прибора. (Длительный дрейф инструмента влияет на точность, только если он рассматривается в течение длительного периода времени.) Точность инструмента часто не предоставляется напрямую, но ее следует выводить из других характеристик, таких как 24 часа ± 1 ° C. спецификации, спецификации передаточного отношения, шума и температурного дрейфа.Точность имеет значение в первую очередь, когда необходимо провести относительные измерения (относительно предыдущего считывания того же значения) — типичным примером является калибровка устройства.

Точность прибора абсолютна и должна включать все ошибки, возникающие в процессе калибровки. Интересно отметить, что иногда характеристики точности относятся к используемому стандарту калибровки. В таком случае важно включить в свой бюджет ошибок дополнительные ошибки, связанные с этим стандартом калибровки.

В следующем разделе мы рассмотрим расчет бюджета ошибок, чтобы определить общую точность прибора.

термометр | Национальное географическое общество

Типы термометров

Жидкостные термометры

Жидкостные термометры могут быть ограничены типом используемой жидкости.Например, Меркурий становится твердым при температуре -38,83 градуса по Цельсию (-37,89 градуса по Фаренгейту). Ртутные термометры не могут измерять температуру ниже этой точки. Спирты, такие как этанол, кипят при температуре около 78 градусов по Цельсию (172 градуса по Фаренгейту). Их нельзя использовать для измерения температуры выше этой точки.

Электронные термометры

Прочие термометры

FAQs: Руководство по измерению сопротивления

При измерении сопротивления точность — это все.Это руководство — это то, что мы знаем о достижении максимально возможного качества измерений.

Индекс

1. Введение в измерение сопротивления
2. Приложения
3. Сопротивление
4. Принципы измерения сопротивления
5. Способы 4-х клеммных подключений
6. Возможные ошибки измерения
7. Выбор подходящего инструмента
8. Примеры применения
9. Полезные формулы и диаграммы
10. Узнать больше

1.Введение

Измерение очень больших или очень малых величин всегда затруднено, и измерение сопротивления не является исключением. При значениях выше 1 ГОм и ниже 1 Ом возникают проблемы с измерением.

Cropico — мировой лидер в области измерения низкого сопротивления; мы производим широкий ассортимент омметров низкого сопротивления и принадлежностей, которые подходят для большинства измерительных приложений. В этом справочнике дается обзор методов измерения низкого сопротивления, объясняются распространенные причины ошибок и способы их предотвращения.Мы также включили полезные таблицы с характеристиками проводов и кабелей, температурными коэффициентами и различными формулами, чтобы вы могли сделать наилучший выбор при выборе измерительного прибора и техники измерения. Мы надеемся, что вы найдете это руководство ценным дополнением к вашему набору инструментов.

2. Приложения

Производители компонентов
Резисторы, катушки индуктивности и дроссели — все должны убедиться, что их продукция соответствует указанному допуску по сопротивлению, окончанию производственной линии и контролю качества.

Производители переключателей, реле и соединителей
Требуется проверка того, что контактное сопротивление ниже установленных пределов. Это может быть достигнуто в конце тестирования производственной линии, обеспечивая контроль качества.

Производители кабелей
Необходимо измерять сопротивление медных проводов, которые они производят, слишком высокое сопротивление означает, что токонесущая способность кабеля снижается; слишком низкое сопротивление означает, что производитель слишком великодушен к диаметру кабеля, используя больше меди, чем ему нужно, что может быть очень дорогостоящим.

Установка и обслуживание силовых кабелей, распределительных устройств и устройств РПН
Для этого требуется, чтобы кабельные соединения и контакты переключателя имели минимально возможное сопротивление, что позволяет избежать чрезмерного нагрева соединения или контакта, плохого соединения кабеля или контакта переключателя. вскоре выходят из строя из-за этого нагревающего эффекта. Регулярное профилактическое обслуживание с регулярными проверками сопротивления обеспечивает максимально возможный срок службы.

Производители электродвигателей и генераторов
Требуется определить максимальную температуру, достигаемую при полной нагрузке.Для определения этой температуры используется температурный коэффициент медной обмотки. Сопротивление сначала измеряется при холодном двигателе или генераторе, то есть при температуре окружающей среды, затем блок работает с полной нагрузкой в ​​течение определенного периода времени, а сопротивление измеряется повторно. По изменению значения сопротивления можно определить внутреннюю температуру двигателя / генератора. Наши омметры также используются для измерения отдельных катушек обмотки двигателя, чтобы убедиться, что нет коротких или разомкнутых витков цепи и что каждая катушка сбалансирована.

Автомобильная промышленность
Требование к измерению сопротивления сварочных кабелей для роботов, чтобы гарантировать, что качество сварки не ухудшается, т.

Производители предохранителей
Для контроля качества и измерения сопротивления соединений на самолетах и ​​военных транспортных средствах необходимо обеспечить, чтобы все оборудование, установленное на самолетах, было электрически подключено к раме, включая оборудование камбуза.Те же требования предъявляются к танкам и другой военной технике. Производители и пользователи больших электрических токов — все должны измерять распределение сопротивления соединений, сборных шин и соединителей с электродами для гальваники.

Железнодорожные коммуникации
Включая трамваи и подземные железные дороги (Метро) — для измерения соединений силовых кабелей распределения, включая сопротивление стыков рельсовых путей, поскольку рельсы часто используются для передачи информации.

3.Сопротивление

Закон Ома V = I x R (Вольт = ток x сопротивление). Ом (Ом) — это единица электрического сопротивления, равная сопротивлению проводника, в котором ток в один ампер создается потенциалом в один вольт на его выводах. Закон Ома, названный в честь его первооткрывателя, немецкого физика Георга Ома, является одним из важнейших основных законов электричества. Он определяет соотношение между тремя фундаментальными электрическими величинами: током, напряжением и сопротивлением. Когда напряжение подается на цепь, содержащую только резистивные элементы, ток течет в соответствии с законом Ома, который показан ниже.

4. Принципы измерения сопротивления

Амперметр Вольтметр
Этот метод восходит к основам. Если мы используем аккумулятор в качестве источника напряжения, вольтметр для измерения напряжения и амперметр для измерения тока в цепи, мы можем рассчитать сопротивление с разумной точностью. Хотя этот метод может обеспечить хорошие результаты измерения, он не является практическим решением повседневных задач измерения.

Двойной мост Кельвина
Мост Кельвина является разновидностью моста Уитстона, который позволяет измерять низкие сопротивления.Диапазон измерения обычно составляет от 1 мОм до 1 кОм с наименьшим разрешением 1 мкОм. Ограничения моста Кельвина: —

1. требует ручной балансировки
2. чувствительный нуль-детектор или гальванометр требуется для определения состояния баланса
3. измерительный ток должен быть достаточно высоким для достижения достаточной чувствительности

Двойной мост Кельвина обычно заменяют цифровыми омметрами.

Цифровой мультиметр — двухпроводное соединение
Простой цифровой мультиметр можно использовать для более высоких значений сопротивления.Они используют двухпроводной метод измерения и подходят только для измерения значений выше 100 Ом и там, где не требуется высокая точность.

При измерении сопротивления компонента (Rx) через компонент проходит испытательный ток, и измерительный прибор измеряет напряжение на его выводах. Затем измеритель рассчитывает и отображает результирующее сопротивление и называется двухпроводным измерением. Следует отметить, что измеритель измеряет напряжение на своих выводах, а не на компоненте.В результате падение напряжения на соединительных выводах также включается в расчет сопротивления. Измерительные провода хорошего качества будут иметь сопротивление примерно 0,02 Ом на метр. В дополнение к сопротивлению выводов, сопротивление соединения выводов также будет учитываться при измерении, и оно может быть таким же высоким или даже выше, чем сопротивление самих выводов.

При измерении больших значений сопротивления эту дополнительную погрешность сопротивления проводов можно игнорировать, но, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, ошибка становится значительно выше, когда измеренное значение уменьшается, и совершенно неприемлемо ниже 10 Ом.

ТАБЛИЦА 1

Примеры возможных ошибок измерения

Для измерения истинного постоянного тока резистивные омметры обычно используют 4-проводное измерение. Постоянный ток проходит через приемник и внутренний эталон омметра. Затем измеряется напряжение на Rx и внутреннем стандарте, и отношение двух показаний используется для расчета сопротивления.При использовании этого метода ток должен быть стабильным только в течение нескольких миллисекунд, необходимых для того, чтобы омметр сделал оба показания, но для этого требуются две измерительные цепи. Измеряемое напряжение очень мало, и обычно требуется чувствительность измерения мкВ.

В качестве альтернативы используется источник постоянного тока для пропускания тока через Rx. Затем измеряется падение напряжения на Rx и рассчитывается сопротивление. Для этого метода требуется только одна измерительная цепь, но генератор тока должен быть стабильным при всех условиях измерения.

Четырехпроводное соединение
Четырехпроводный метод измерения (Кельвина) предпочтителен для значений сопротивления ниже 100 Ом, и все миллиомметры и микрометры Seaward используют этот метод. Эти измерения производятся с использованием 4 отдельных проводов. 2 провода несут ток, известный как источник или токоподводы, и пропускают ток через Rx. Два других провода, известные как измерительные или потенциальные выводы, используются для измерения падения напряжения на Rx. Хотя в сенсорных выводах будет течь небольшой ток, им можно пренебречь.Таким образом, падение напряжения на измерительных клеммах омметра практически такое же, как падение напряжения на Rx. Этот метод измерения даст точные и последовательные результаты при измерении сопротивлений ниже 100 Ом.

С точки зрения измерения это лучший тип подключения с 4 отдельными проводами; 2 тока (C и C1) и 2 потенциала (P и P1). Токовые провода всегда должны быть размещены за пределами потенциала, хотя точное размещение не критично.Потенциальные провода должны быть подключены точно в тех точках, между которыми вы хотите измерить. Измеренное значение будет между потенциальными точками. Хотя это дает наилучшие результаты измерений, это часто непрактично. Мы живем в несовершенном мире, и иногда приходится идти на небольшие компромиссы. Cropico может предложить ряд практических измерительных решений.

5. Способы 4-х клеммных соединений

Зажимы Кельвина
Зажимы Кельвина аналогичны зажимам типа «крокодил» («Аллигатор»), но каждая челюсть изолирована от другой.Токоподвод подключается к одной челюсти, а потенциальный — к другой. Зажимы Кельвина предлагают очень практичное решение для подключения четырех клемм к проводам, шинам, пластинам и т. Д.

Дуплексные шипы
Ручные шипы предлагают еще одно очень практичное решение для соединения, особенно для листового материала, сборных шин и там, где доступ может быть проблемой. Шип состоит из двух подпружиненных шипов, заключенных в рукоятку. Один всплеск — это текущая связь, а другой — потенциальная или чувственная связь.

Составное соединение выводов
Иногда единственное практическое решение для соединения с приемником — это использование соединительных выводов. Токоподвод вставляется сзади потенциального вывода. Этот метод дает небольшие ошибки, потому что точка измерения будет там, где потенциальный вывод соединяется с токоподводом. Для измерения труднодоступных образцов это может быть лучшим компромиссным решением.

Кабельные зажимы

При измерении кабелей в процессе производства и в целях контроля качества необходимо поддерживать постоянные условия измерения.Длина образца кабеля обычно составляет 1 метр, и для обеспечения точного измерения длины в 1 метр следует использовать кабельный зажим. Cropico предлагает широкий выбор кабельных зажимов, которые подходят для большинства размеров кабелей. Измеряемый кабель помещается в зажим, а концы кабеля зажимаются в токовых клеммах. Точки потенциального соединения обычно имеют форму ножевых контактов, которые находятся на расстоянии ровно 1 метр друг от друга.

Приспособления и приспособления
При измерении других компонентов, таких как резисторы, предохранители, переключающие контакты, заклепки и т. Д.Невозможно переоценить важность использования испытательного приспособления для фиксации компонента. Это гарантирует, что условия измерения, то есть положение измерительных проводов, одинаковы для каждого компонента, что приведет к последовательным, надежным и значимым измерениям. Приспособления часто должны быть специально разработаны для соответствия условиям применения.

6. Возможные ошибки измерения

Существует несколько возможных источников погрешности измерения, связанной с измерениями низкого сопротивления.Наиболее распространенные из них описаны ниже.

Грязные соединения
Как и при любых измерениях, важно убедиться, что подключаемое устройство чистое и не содержит окислов и грязи. Соединения с высоким сопротивлением вызовут ошибки при считывании и могут помешать измерениям. Также следует отметить, что некоторые покрытия и оксиды на материалах являются хорошими изоляторами. Анодирование имеет очень высокое сопротивление и является классическим примером. Обязательно счистите покрытие в точках подключения.Кропикоомметры включают предупреждение об ошибке провода, которое укажет, слишком ли высокое сопротивление соединений.

Слишком высокое сопротивление проводов
Хотя теоретически четырехконтактный метод измерения не зависит от длины проводов, необходимо следить за тем, чтобы сопротивление проводов не было слишком высоким. Потенциальные выводы не являются критическими и обычно могут составлять до 1 кОм, не влияя на точность измерения, но выводы тока имеют решающее значение. Если токоподводы имеют слишком высокое сопротивление, падение напряжения на них приведет к недостаточному напряжению на тестируемом устройстве (тестируемое устройство) для получения разумных показаний.Кропикоомметры проверяют это согласованное напряжение на ИУ и предотвращают выполнение измерения, если оно падает слишком низко. Также имеется предупреждающий дисплей; предотвращение считывания, гарантируя, что не будут выполнены ложные измерения. Если вам нужно использовать длинные измерительные провода, увеличьте диаметр кабелей, чтобы уменьшить их сопротивление.

Шум измерения
Как и при любом типе измерения низкого напряжения, шум может быть проблемой. Шум создается внутри измерительных проводов, когда они находятся под воздействием изменяющегося магнитного поля или когда провода движутся в этом поле.Чтобы свести к минимуму этот эффект, провода следует делать максимально короткими, неподвижными и идеально защищенными. Cropico понимает, что существует множество практических ограничений для достижения этого идеала, и поэтому разработала схемы в своих омметрах, чтобы минимизировать и устранить эти эффекты. Термическая ЭДС Термоэдс в ИУ, вероятно, является самой большой причиной ошибок при измерениях низкого сопротивления. Сначала мы должны понять, что мы подразумеваем под термоэдс и как она генерируется. Термоэдс — это небольшие напряжения, которые генерируются, когда два разнородных металла соединяются вместе, образуя так называемый спай термопары.Термопара будет генерировать ЭДС в зависимости от материалов, используемых в соединении, и разницы температур между горячим и эталонным или холодным спаем.

Этот эффект термопары приведет к ошибкам в измерениях, если не будут приняты меры для компенсации и устранения этих термоэдс. Микрометры и миллиомметры Cropico устраняют этот эффект, предлагая автоматический режим усреднения для измерения, иногда называемый методом переключения постоянного или среднего значения.Измерение выполняется с током, протекающим в прямом направлении, затем второе измерение выполняется с током в обратном направлении. Отображаемое значение является средним из этих двух измерений. Любая термоэдс в измерительной системе будет добавлена ​​к первому измерению и вычтена из второго; отображаемое результирующее среднее значение исключает или отменяет термоэдс из измерения. Этот метод дает наилучшие результаты для резистивных нагрузок, но не подходит для индуктивных образцов, таких как обмотки двигателя или трансформатора.В этих случаях омметр, вероятно, переключит направление тока до того, как индуктивность будет полностью насыщена, и правильное измеренное значение не будет достигнуто.

Измерение сопротивления соединения 2 сборных шин

Неправильный тестовый ток
Всегда следует учитывать влияние измерительного тока на ИУ. Устройства с небольшой массой или изготовленные из материалов с высоким температурным коэффициентом, таких как тонкие жилы медной проволоки, необходимо измерять с минимальным доступным током, чтобы избежать нагрева.В этих случаях может потребоваться одиночный импульс тока, чтобы вызвать минимальный нагрев. Если ИУ подвержено влиянию термоэдс, тогда подходит метод коммутации тока, описанный ранее. Омметры серии Cropico DO5000 имеют выбираемые токи от 10% до 100% с шагом 1%, а также режим одиночного импульса и, следовательно, могут быть настроены для большинства приложений.

Влияние температуры
Важно знать, что сопротивление большинства материалов зависит от их температуры.В зависимости от требуемой точности измерения может оказаться необходимым контролировать среду, в которой производится измерение, таким образом поддерживая постоянную температуру окружающей среды. Это будет иметь место при измерении эталонов сопротивления, которые измеряются в контролируемой лаборатории при 20 ° C или 23 ° C. Для измерений, когда невозможно контролировать температуру окружающей среды, можно использовать функцию ATC (автоматическая температурная компенсация). Датчик температуры, подключенный к омметру, измеряет температуру окружающей среды, и показание сопротивления корректируется до эталонной температуры 20 ° C.Два наиболее распространенных измеряемых материала — это медь и алюминий, и их температурные коэффициенты показаны напротив.

Температурный коэффициент меди (близкая к комнатной температуре) составляет +0,393% на ° C. Это означает, что при повышении температуры на 1 ° C сопротивление увеличится на 0,393%. Алюминий +0,4100% на ° C.

7. Выбор подходящего инструмента

ТАБЛИЦА 2

Типовая таблица технических характеристик прибора

Диапазон:
Максимально возможное значение при этой настройке

Разрешение:
Наименьшее число (цифра), отображаемое для этого диапазона

Измеряемый ток:
Номинальный ток, используемый этим диапазоном

Точность:
Погрешность измерения в диапазоне температур окружающей среды от 15 до 25 ° C

Температурный коэффициент:
Дополнительная возможная погрешность при температуре ниже 15 ° C и выше 25 ° C

При выборе лучшего инструмента для вашего применения следует учитывать следующее: —

Точность лучше описать как неопределенность измерения, которая представляет собой близость согласия между результатом измеренного значения и истинным значением.Обычно он выражается в двух частях, то есть в процентах от показаний плюс процент от полной шкалы. Заявление о точности должно включать применимый температурный диапазон, а также время, в течение которого точность будет оставаться в указанных пределах. Предупреждение: некоторые производители дают очень высокую точность, но это действительно только в течение короткого периода 30 или 90 дней. Все омметры Cropico указывают точность на полный год.

Разрешение — это наименьшее приращение, которое отображает измерительный прибор.Следует отметить, что для достижения высокой точности измерения необходимо достаточно высокое разрешение, но высокое разрешение само по себе не означает, что измерение имеет высокую точность.

Пример: Для измерения 1 Ом с точностью 0,01% (± 0,0001) требуется, чтобы измерение отображалось с минимальным разрешением 100 мкОм (1.0001 Ом).

Измеренное значение также может отображаться с очень высоким разрешением, но с низкой точностью, т.е. 1 Ом измеряется с точностью до 1%, но разрешение 100 мкОм будет отображаться как 1.0001 Ом. Единственными значимыми цифрами будут 1.0100, последние две цифры показывают только колебания измеренных значений. Эти колебания могут вводить в заблуждение и подчеркивать любую нестабильность ИУ. Следует выбрать подходящее разрешение, чтобы обеспечить комфортное чтение с дисплея.

Измерение Длина шкалы
Цифровые измерительные приборы отображают измеренное значение с помощью дисплеев с максимальным счетом, часто 1999 (иногда обозначается цифрой 3 Ом). Это означает, что максимальное отображаемое значение — 1999 год, а наименьшее разрешение — 1 цифра в 1999 году.При измерении 1 Ом на дисплее отобразится 1.000, разрешение 0,001 мОм. Если мы хотим измерить 2 Ом, нам нужно будет выбрать более высокий диапазон 19,99 Ом полной шкалы, и значение будет отображаться как 2,00 Ом, разрешение 0,01 Ом. Таким образом, вы можете видеть, что желательно иметь большую длину шкалы, чем традиционная шкала 1999 года. Кропикоомметры предлагают длину шкалы до 6000 отсчетов, что дает отображаемое значение 2,000 с разрешением 0,001 Ом.

Выбор диапазона
Выбор диапазона может быть ручным или автоматическим.Хотя автоматический выбор диапазона может быть очень полезным, когда значение Rx неизвестно, измерение занимает больше времени, поскольку прибору необходимо найти правильный диапазон. Для измерений на нескольких одинаковых образцах лучше выбирать диапазон вручную. В дополнение к этому, различные диапазоны инструментов будут измерять с разными токами, которые могут не подходить для тестируемого устройства. При измерении индуктивных образцов, таких как двигатели или трансформаторы, измеренное значение увеличивается по мере насыщения индуктивности до достижения конечного значения.В этих приложениях не следует использовать автоматический выбор диапазона, поскольку при изменении диапазонов измерительный ток прерывается, и его величина также может быть изменена, а окончательное устойчивое показание вряд ли будет достигнуто.

Температурный коэффициент
Температурный коэффициент измерительного прибора важен, поскольку он может существенно повлиять на точность измерения.Измерительные приборы обычно калибруются при температуре окружающей среды 20 или 23 °. Температурный коэффициент показывает, как на точность измерения влияют колебания температуры окружающей среды.

Величина и режим тока
Выбор прибора с соответствующим измерительным током для конкретного применения очень важен. Например, если нужно измерить тонкую проволоку, то сильный измерительный ток нагреет проволоку и изменит ее значение сопротивления. Медный провод имеет температурный коэффициент 4% на ° C при температуре окружающей среды, поэтому для провода с сопротивлением 1 Ом повышение температуры на 10 ° C увеличит его значение до 10 x 0.004 = 0,04 Ом. Однако в некоторых приложениях используются более высокие токи.

Режим измерения тока также может иметь значение. Опять же, при измерении тонких проводов короткий измерительный импульс тока, а не постоянный ток, минимизирует эффект нагрева. Переключаемый режим измерения постоянного тока также может быть подходящим для устранения ошибок термоэдс, но для измерения обмоток двигателя или трансформаторов импульс тока или коммутируемый постоянный ток не подходят. Постоянный ток необходим для насыщения индуктивности и получения правильного измеренного значения.Автоматическая температурная компенсация При измерении материалов с высоким температурным коэффициентом, таких как медь, значение сопротивления будет увеличиваться с температурой. Измерения, проведенные при температуре окружающей среды 20 ° C, будут на 0,4% ниже, чем измерения при 30 ° C. Это может ввести в заблуждение при попытке сравнить значения в целях контроля качества. Чтобы избежать этого, некоторые омметры снабжены автоматической температурной компенсацией (ATC). Температура окружающей среды измеряется датчиком температуры, а отображаемое значение сопротивления корректируется с учетом температурных изменений, исходя из показаний до 20 ° C.

Скорость измерения
Скорость измерения обычно не слишком важна, и большинство омметров будут выполнять измерения со скоростью примерно 1 показание в секунду, но в автоматизированных процессах, таких как выбор компонентов и тестирование производственной линии, высокая скорость измерения, до 50 измерений в секунду , может быть желательно. Конечно, при измерении на этих скоростях омметром необходимо дистанционно управлять с помощью компьютера или интерфейсов ПЛК.

Удаленные подключения
Для удаленного подключения может потребоваться интерфейс IEEE-488, RS232 или PLC.Интерфейс IEEE-488 — это параллельный порт для передачи 8 бит (1 байт) информации за один раз по 8 проводам. Его скорость передачи выше, чем у RS232, но длина соединительного кабеля ограничена до 20 метров.

Интерфейс RS232 — это последовательный порт для передачи данных в последовательном битовом формате. RS232 имеет более низкую скорость передачи, чем IEEE-488, и требует всего 3 линий для передачи данных, приема данных и заземления сигнала.

Интерфейс ПЛК позволяет осуществлять базовое дистанционное управление микрометром с помощью программируемого логического контроллера или аналогичного устройства.

Окружающая среда

Следует учитывать тип окружающей среды, в которой будет использоваться омметр. Нужен ли портативный блок? Должна ли конструкция быть достаточно прочной, чтобы выдерживать условия строительной площадки? В каком диапазоне температуры и влажности он должен работать?

Ознакомьтесь с ассортиментом Милломметров и Микрометров для получения дополнительной информации о нашей продукции.

Загрузите полное руководство в формате PDF, которое содержит все главы:

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ СКАЧАТЬ ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО

20 различных типов измерительных инструментов

Откройте для себя различные типы измерительных инструментов, которые вам понадобятся для измерения расстояний, размеров, углов, плоскостей, давления воды, температуры, времени, скорости, миль, ингредиентов и уровня сахара в крови.

Попробуйте сделать шаг назад во времени и представить мир без инструментов измерения. В древности люди использовали разные части своего тела, чтобы оценивать вещи. Дюйм был шириной человеческого большого пальца, рука буквально означала пять пальцев в поперечнике, размах — это длина вытянутой руки, а ярд в XII веке был расстоянием от носа короля Генриха I до большого пальца его вытянутой руки. рука.

Египтяне измеряли локоть как расстояние от локтя до кончиков пальцев.Вот как они измерили пирамиду и как Ной построил Ковчег в локтях. Древние греки измерили расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного пальца и назвали это лизанием.

используются для точного измерения расстояния между двумя сторонами чего-либо. Это простой измерительный инструмент, который очень важен, когда вам нужны точные данные об объекте. Это один из самых распространенных измерительных инструментов, который используется уже много лет.Даже если вы не знакомы с термином штангенциркуль, вы, вероятно, видели один из них в своей жизни.

Этот штангенциркуль представляет собой цифровой измерительный инструмент, а это значит, что он имеет удобный цифровой дисплей. Это действительно удобно, чтобы максимально упростить считывание измерений. Если вы хотите, чтобы штангенциркуль был простым в использовании и очень точным, этот инструмент отлично подойдет. Он изготовлен из нержавеющей стали и всегда предоставит вам правильные данные.

Узнайте все о различных типах суппортов здесь (и многое другое).

Если вам необходимо произвести точные измерения для инженерных целей, вы скоро познакомитесь с этим инструментом.Это будет очень полезный инструмент для ваших целей. Этот микрометр выполнен в полностью аналоговом исполнении. Он прочный и будет надежным инструментом, которым можно пользоваться долгие годы.

Лазерные измерительные инструменты используются для измерения расстояния между собой и объектом. Это полезный инструмент, когда вам нужно быстро определить, насколько далеко что-то находится. Как правило, эти лазерные измерители могут давать точные измерения до тридцати метров. Этот лазерный измеритель представляет собой цифровую модель, способную измерять до восьмидесяти метров, что делает его очень востребованным инструментом.

Некоторые люди используют эти лазерные мерки как альтернативу обычной рулетке. Его можно использовать таким образом, но он определенно больше подходит для измерения больших расстояний. Это довольно дорогой инструмент по сравнению со многими другими измерительными инструментами, показанными в этом списке. Это потребует небольших вложений, но это важный инструмент, которым нужно владеть, в зависимости от типа работы, которую вы выполняете.

Профессионалы ежедневно используют линейки для помощи в работе. Независимо от того, является ли это архитектором, использующим линейку, чтобы помочь спроектировать здание, или строителем, определяющим, правильна ли его работа, линейки будут важны.Вы увидите, как много разных людей регулярно пользуются линейками. Всегда разумно иметь надежную линейку, даже если вы используете ее только в академических целях.

Компас станет очень важным инструментом для множества различных работ. Если вы работаете архитектором, то вы уже хорошо знакомы с компасом. Он используется для рисования кругов и может быть полезен для определения расстояния между двумя точками на карте. Это обычно используется в судостроении, а также в плотницких работах.

Это не самый распространенный инструмент измерения, которым люди будут пользоваться каждый день. Если вы работаете архитектором, то это будет для вас жизненно важный инструмент. В противном случае вам не стоит слишком беспокоиться об этом. У него есть приложения для столярных работ, но вам не обязательно использовать его все время.

На рынке вы найдете несколько различных типов квадратов. Некоторые из них будут иметь вид треугольника, но наиболее распространенный тип показан здесь. Он примечателен тем, что у него легкий для понимания L-образный дизайн, который позволяет очень легко находить прямые углы. У вас будет несложное время использовать этот важный измерительный инструмент, и вы не захотите остаться без него, если вы плотник.

Это, вероятно, наиболее типичный тип измерительного устройства, о котором вы можете подумать, когда кто-нибудь принесет в руки измерительный инструмент. Измерительная лента — простой инструмент, который поможет вам измерить длину чего-либо. Вы также можете измерить ширину объекта и получить всю необходимую информацию. Подобные измерительные инструменты обычно используются во многих сферах деятельности, и вы обязательно увидите один на бедре у большинства плотников.

Эти инструменты очень удобны, потому что они очень портативны. Вы можете без проблем закрепить их на поясе для инструментов, а некоторые из них будут иметь зажим, чтобы их можно было закрепить на поясе. Большинство измерительных лент поставляются с удобным переключателем, который фиксирует ленту на месте. Как только вы отпустите его, измерительная лента быстро втянется обратно внутрь корпуса.

Следует также отметить, что портные также используют сантиметровую ленту для измерения.Измерительная лента, которую они используют, имеет ту же идею, что и упомянутая выше измерительная лента, но выглядит иначе. Он не заключен в оболочку, не выдвигается и не убирается. Эта измерительная лента представляет собой простую ткань, и с ее помощью можно максимально легко проводить измерения по кривым.

Портным необходимо уметь измерять внутреннюю часть ног своих клиентов и другие области. Лента должна двигаться вместе с изгибами человеческого тела, чтобы делать точные измерения. Эта сантиметровая лента может именно это и является бесценным инструментом для портного.Подобная мерная лента также довольно часто используется для проведения измерений при шитье.

Источник: Amazon

Проверка углов очень важна для профессионалов, и им нужен доступ к точным данным. Чтобы выполнить работу правильно, нужно убедиться, что все в порядке. Угловой датчик способен измерять углы, чтобы вы могли определить, все ли находится на правильном уровне. Это важнейший аспект многих проектов, который нельзя игнорировать.

К счастью, покупка измерителя угла станет простым решением этой проблемы. Они относительно недороги и к тому же являются очень точными инструментами. Этот угловой датчик является цифровым по своей природе, и он очень хорошо работает, чтобы предоставить вам максимально возможное количество данных. Помимо проверки углов, он также функционирует как уровень, что делает его удобным инструментом «два в одном» для добавления в вашу коллекцию.

Использовать уровень очень просто, поэтому у вас не возникнет проблем с его разгадыванием. Это измерительный инструмент, который может определить, все ли выровнено и сбалансировано. На рынке также есть много разных стилей уровней. Эта модель представляет собой стандартный уровень, поэтому все, что вам нужно сделать, это установить его на что-нибудь, а затем посмотреть на пузырек, чтобы определить, на каком уровне вы находитесь.

На рынке вы также найдете несколько цифровых уровней. Это может быть удобно, если вы предпочитаете цифровой дисплей. Тип уровня, который вам больше всего понравится, будет частично зависеть от личных предпочтений. Вы сможете эффективно использовать любой уровень, который решите приобрести, и всегда сможете держать ваши полки в движении.

Большинство транспортиров, которые вы найдете на рынке, просто сделаны из пластика. Иногда можно встретить более прочные транспортиры, сделанные из металла.Как правило, большинство людей покупают транспортиры, чтобы использовать их на курсах геометрии в школе. Он будет использоваться и в других академических целях, но чаще всего транспортир используется на уроках геометрии.

Источник: Amazon

Угловой локатор чаще всего используется в строительстве или столярных работах. Он отличается от измерителя угла по нескольким важным параметрам. Это ручной инструмент с цифровым дисплеем. Вам нужно будет расположить два конца этого углового локатора в виде линейки и использовать полученные показания для определения угла.

Это очень хорошо подойдет для определения угла в ограниченном пространстве. Бывают случаи, когда вам нужно будет найти угол внутри туалета или в другом месте, где не так много места для маневра. Доступ к подобному инструменту значительно упростит процесс и сэкономит вам время. У вас всегда должен быть доступ к локатору углов, если вам нужно часто определять углы на рабочих местах.

Покупка инклинометра будет разумным выбором, если вам нужно определить, насколько крутым является конкретный уклон.Во многих отношениях это дает вам ту же информацию, что и ваш локатор угла, упомянутый выше. Пузырьковый инклинометр отличается тем, как он определяет и передает информацию. Просто взглянув на этот измерительный инструмент, вы поймете, что он работает по-другому.

Он чем-то напоминает кухонный таймер и работает как обычный уровень. Вы кладете его рядом с стыком, который хотите измерить. Установите пузырьковый инклинометр на ноль, а затем определите, в чем разница, когда он претерпевает изменения.Это может быть не так просто в использовании, как некоторые другие инструменты измерения, из-за того, как вы должны его читать, но он работает довольно хорошо.

Манометры — действительно распространенный и важный измерительный инструмент. Эти типы датчиков используются во многих разных вещах, и вы обнаружите, что владение одним из них пригодится. Показанный здесь измерительный инструмент — это манометр. Он определяет давление воды, которую вы используете, и обычно подключается к каким-либо водонагревателям.

Вы также найдете манометры, которые используются для определения давления воздуха. Самый распространенный манометр, которым владеет большинство людей, — это манометр. Эти удобные маленькие инструменты необходимы, когда вы хотите прокачать шины до той точки, в которой они должны находиться. Определение давления воздуха и воды очень важно, поэтому вы обязательно найдете применение манометрам в своей повседневной жизни.

работают аналогичным образом.Эти манометры очень важны для людей, страдающих гипертонией. Если у вас есть один из этих тонометров, который нагнетает давление, чтобы проверить ваше артериальное давление, значит, у вас есть манометр. Это важный измерительный инструмент, который используется во многих устройствах.

Термометры — еще один измерительный инструмент, который у вас, возможно, уже есть. Конечно, для измерения температуры используются термометры. Их можно использовать для измерения температуры на улице, но вы также можете использовать термометры для измерения температуры тела.Многие люди любят вешать термометры по бокам дома, чтобы следить за температурой на улице.

Термометры температуры тела бывают разных стилей. Существует традиционный термометр, который нужно помещать под язык, и он, вероятно, до сих пор остается наиболее распространенным. Вы также увидите термометры с цифровым считыванием, которые работают быстрее, чем старые модели термометров. Любой из вариантов подойдет для ваших целей, поэтому купите тот, который вам наиболее удобен.

Показанная здесь модель является одним из цифровых термометров. Он подойдет для измерения температуры тела как взрослых, так и детей. С помощью этого устройства вы сможете получать быстрые и точные показания. Его можно использовать в любом из традиционных отверстий, которые вы бы использовали для измерения температуры человека, поэтому он также довольно универсален.

Это может показаться очевидным, но часы определенно являются самым важным инструментом измерения, который человечество использует каждый день.Часы используются для измерения времени, и вы должны уметь это делать, чтобы правильно выполнять многие задачи. Каждый использует часы в повседневной жизни. Будь то определение того, как долго вам нужно печь торт или сколько минут вы ходили по беговой дорожке, вы раньше пользовались часами.

Существуют разные типы часов, но все они выполняют одну и ту же функцию. Независимо от того, покупаете ли вы аналоговые или цифровые часы, вы будете использовать их для определения времени аналогичным образом. Аналоговые часы могут работать механически без использования батарей в некоторых ситуациях, что делает их уникальными.Независимо от того, какие часы вы хотите купить, вы определенно будете пассивно использовать их в течение дня.

В наше время люди не покупают определенные часы так часто, как раньше. В современную эпоху все носят с собой смартфоны повсюду. Когда-то наручные часы были довольно популярны, но стали менее распространенным явлением из-за того, что им просто не нужно было показывать время. Большинство людей просто смотрят на свой смартфон, чтобы определить время дня как можно удобнее.

Спидометры очень важны для определения скорости объектов. Очевидно, что эти спидометры наиболее часто используются в автомобилях. Если бы вы не могли измерить скорость, которую едет ваша машина, было бы очень трудно оставаться в безопасных пределах скорости. Спидометры можно использовать и вне транспортных средств в научных целях.

Полицейские используют спидометры в форме пистолета, чтобы определить, не едет ли кто-нибудь на дороге.Люди также покупают автономные спидометры для установки на свои личные велосипеды. Это позволяет им определять, насколько быстро они едут на велосипедах. Измерение скорости, безусловно, интересная вещь, и она крайне важна для современного общества.

Одометры используются, чтобы определить, как далеко что-то проехало. У вас должен быть одометр внутри вашего автомобиля. Это датчик, который показывает, сколько миль или километров вы прошли. Одометры также могут быть установлены на велосипедах, чтобы определить, как далеко кто-то проехал на велосипеде.Это полезная информация для фитнеса.

Большинство одометров, которые вы увидите на рынке, по своей природе являются цифровыми. Здесь показан цифровой одометр, который очень просто установить на велосипед. Вы не увидите слишком много автономных одометров, не предназначенных для установки на велосипедах. Они действительно существуют, просто это самая обычная вещь, на которую люди покупают одометр вне своих автомобилей.

Еще один важный измерительный инструмент, который нельзя упускать из виду, — это мерная чашка.Вы можете купить наборы мерных стаканчиков, если вам нужно отмерить еду. Мерные стаканы чаще всего используются в кулинарии, но есть и другие применения для мерных стаканов. Вы обнаружите, что химики используют мерные стаканы, похожие на те, что используют пекари в определенных ситуациях.

Идея измерения останется неизменной, независимо от того, какую цель вы преследуете. В любом случае вы, скорее всего, захотите купить мерные чашки для приготовления еды. Очень важно определить, сколько чашек молока вы наливаете в готовое блюдо.Без мерных стаканов правильно приготовить блюда было бы довольно сложно.

Некоторые измерительные инструменты относятся к категории медицинских изделий. Этот глюкометр является хорошим примером важного измерительного инструмента, на который люди полагаются каждый день по причинам здоровья. Глюкометр способен анализировать каплю вашей крови, чтобы определить, слишком ли высокий уровень глюкозы. Это инструмент измерения, которым диабетики пользуются ежедневно.

Очень важно контролировать уровень сахара в крови, когда вы страдаете диабетом. Без информации, которую предоставляет этот инструмент измерения, диабетикам пришлось бы гадать, насколько хорошо они себя чувствуют. Это могло привести к опасным осложнениям и в целом было бы плохо. Глюкометры важны, и тот, который здесь показан, работает даже с приложением для смартфона, чтобы предоставить дополнительную информацию.

Измерение температуры тела | Время кормления

Температура тела — это жизненно важный показатель, и важно ее точно измерить.В этой статье рассматриваются и сравниваются различные методы, доступные медсестрам

Эта статья обновлена ​​

Доказательства в этой статье более не актуальны. Щелкните здесь, чтобы просмотреть обновленную и расширенную статью

Аннотация

Температура тела — один из четырех основных показателей жизнедеятельности, за которыми необходимо следить, чтобы обеспечить безопасный и эффективный уход. Измерение температуры рекомендовано Национальным институтом клинического мастерства в рамках первоначальной оценки острого заболевания у взрослых (NICE, 2007) и руководящими принципами Шотландской межвузовской сети рекомендаций по послеоперационному ведению взрослых (SIGN, 2004).Несмотря на то, что он применяется во всех сферах здравоохранения, существуют большие различия в методах и методах измерения температуры тела. Важно использовать наиболее подходящую технику, чтобы обеспечить точное измерение температуры. Неточные результаты могут повлиять на диагностику и лечение, привести к невозможности определить ухудшение состояния пациента и поставить под угрозу безопасность пациента. В этой статье объясняется важность регулирования температуры и сравниваются методы ее измерения.

Образец цитирования: McCallum L, Higgins D (2012) Измерение температуры тела. Время ухода с [онлайн]; 108: 45, 20-22.

Авторы: Луиза МакКаллум — преподаватель Университета Западной Шотландии, Эр; Дэн Хиггинс — внештатный преподаватель отделения реанимации и интенсивной терапии, а также старшая медсестра отделения интенсивной терапии в University Hospitals Birmingham Foundation Trust.

Введение

Температура тела представляет собой баланс между выделением тепла и потерей тепла (Marieb and Hoehn, 2010). Если скорость выделяемого тепла равна скорости потери тепла, внутренняя температура тела будет стабильной (Tortora and Derrickson, 2011).

Все метаболизирующие клетки тела вырабатывают тепло в различных количествах. Следовательно, температура тела распределяется по телу неравномерно (Childs, 2011).

Внутренняя температура тела определяется кровоснабжающими органами, такими как мозг, брюшной и грудной полостями. На внутреннюю температуру могут влиять внутренние факторы и, в меньшей степени, внешние (экологические) факторы.

Периферическая температура регистрируется в таких тканях, как кожа, где на температуру влияют факторы окружающей среды и отсутствие изолирующей соединительной ткани.

Вставка 1 (см. Прикрепленный PDF-файл) определяет некоторые внутренние факторы, влияющие на температуру.

Здоровое тело поддерживает температуру в узком диапазоне, используя механизмы гомеостатической терморегуляции (Pocock and Richards, 2009). Нормальный диапазон внутренней температуры в литературе варьируется, хотя 36 ° C-37,5 ° C приемлем для клинической практики (Childs, 2011).

Экстремальные значения температуры легче интерпретировать (вставка 2 — см. Прикрепленный PDF-файл). Подсчитано, что повышение температуры тела на 1 ° C сопровождается повышением скорости химических реакций, контролируемых ферментами, на 10% (Marieb and Hoehn, 2010).При температуре 43 ° C и выше клетки непоправимо повреждаются, а ферменты денатурируют, что делает смерть неизбежной (Marieb and Hoehn, 2010). И наоборот, при понижении температуры клеточные процессы замедляются и скорость метаболизма падает. Покок и Ричардс (2009) предполагают, что сознание теряется на 33 ° C. Организм обычно более терпим к более низким, чем к более высоким температурам (Marieb and Hoehn, 2010).

Поддержание температуры тела

Центр терморегуляции расположен в гипоталамусе головного мозга.Он состоит из центра потери тепла, центра обеспечения тепла и преоптической области, которые анализируют и координируют реакции для поддержания температуры тела в пределах гомеостатического диапазона (Marieb and Hoehn, 2010).

Сигналы поступают в центр терморегуляции по афферентным путям от сенсорных рецепторов кожи и органов. Ответ центра распространяется по эфферентным нервным путям к целевому органу или кровеносному сосуду, чтобы вызвать реакцию на получение или потерю тепла (Childs, 2011).

Поведенческие механизмы, такие как снятие или добавление нескольких слоев одежды, также играют важную роль.

Рис. 1 (см. Прикрепленный PDF-файл) очерчивает вегетативные физиологические механизмы, которые активируются через центр терморегуляции, чтобы поддерживать температуру тела в пределах нормы.

Показания для измерения

Существует множество клинических показаний для измерения температуры тела (Dougherty and Lister, 2011; Pocock and Richards, 2009). В их числе:

• Для получения базовой температуры, чтобы можно было проводить сравнения с будущими записями;
• Для возможности внимательного наблюдения при разрешении гипотермии / гипертермии;
• Для наблюдения и наблюдения за пациентами на предмет изменений, указывающих на инфекцию;
• Для наблюдения за эффектом лечения антимикробной терапией инфекции;
• До и во время переливания крови для выявления признаков реакции.

Измерение температуры тела

Измерение внутренней температуры тела может показаться простым, но на точность измерения влияют несколько проблем. К ним относятся место измерения, надежность прибора и пользовательская техника (Pusnik and Miklavec, 2009). Практикующие должны понимать преимущества и недостатки, связанные с выбранным методом, чтобы они могли объяснить процедуру пациентам и получить действительное согласие (Совет медсестер и акушерок, 2008).

Истинные показания внутренней температуры могут быть измерены только инвазивными методами, такими как размещение датчика температуры в пищеводе, легочной артерии или мочевом пузыре (Childs, 2011).Использование таких сайтов и методов во всех случаях нецелесообразно и не обязательно; они, как правило, предназначены для пациентов в критическом состоянии.

Доступны неинвазивные участки, такие как прямая кишка, полость рта, подмышечная впадина, височная артерия (лоб) и наружный слуховой проход, и считается, что они обеспечивают наилучшую оценку внутренней температуры (Pusnik and Miklavec, 2009). Температура, измеряемая между этими участками, может сильно различаться, поэтому следует использовать одно и то же место постоянно и записывать на диаграмме вместе с показаниями (Davie and Amoore, 2010).

Полость рта

Температура полости рта считается надежной, когда термометр помещается сзади в подъязычный карман (Hamilton and Price, 2007). Этот ориентир находится недалеко от подъязычной артерии, поэтому он отслеживает изменения внутренней температуры тела (Dougherty and Lister, 2011).

Могут использоваться электронные или одноразовые химические термометры. Следует избегать использования химических термометров, если пациент переохлажден (<35 ° C), потому что их рабочий диапазон составляет 35.5 ° C-40,4 ° C (Фулбрук, 1997). Могут быть полезны термометры с низкими показаниями. Стеклянные ртутные термометры больше нельзя покупать из-за правил Совета Европы (Агентство по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения, 2011).

Следует проявлять осторожность, чтобы не попадать в переднюю область сразу за нижними резцами, потому что температура здесь значительно ниже (Dougherty and Lister, 2011).

Факторы, влияющие на точность, включают недавний прием пищи или жидкости, частоту дыхания> 18 в минуту и ​​курение (Dougherty and Lister, 2011).Кислородная терапия, особенно с высокой скоростью потока, может влиять на температуру, но это утверждение было опровергнуто Стэнхоупом (2006).

Тимпаническая температура

Барабанный термометр определяет отраженное инфракрасное излучение барабанной перепонки через зонд, помещенный в наружный слуховой проход (Davie and Amoore, 2010). Этот метод быстр (<1 минуты), малоинвазивен и прост в исполнении. Сообщается, что он позволяет точно оценивать быстрые колебания внутренней температуры, поскольку барабанная перепонка расположена близко к гипоталамусу (Stanhope, 2006).

Хотя ее точность и надежность подвергались сомнению во многих исследованиях за последнее десятилетие с разными результатами, барабанная термометрия по-прежнему используется. Ошибки оператора и плохая техника часто упоминаются как проблемы (Farnell et al, 2005), поэтому рекомендуется обучение. Известно, что ушная сера снижает точность показаний, поэтому рекомендуется проверять ухо перед измерением (Farnell et al, 2005).

Преимущества этого сайта заключаются в том, что на измерения не влияют жидкости или диета, температура окружающей среды или другие посторонние переменные (Робб и Шахаб, 2001).Если пациенты лежали, положив ухо на подушку, подождите 20 минут, чтобы температура могла нормализоваться (Bridges and Thomas, 2009).

Подмышечная температура

Температуру измеряют в подмышечной впадине, поместив термометр в центральное положение и приложив руку к грудной стенке.

Литература предполагает, что это ненадежный сайт для оценки внутренней температуры тела, поскольку вокруг этой области нет основных кровеносных сосудов (Sund-Levander and Grodzinsky, 2009).Эти авторы также утверждают, что на температуру в подмышечных впадинах могут влиять температура окружающей среды и потоотделение.

Fulbrook (1997) представил убедительные доказательства того, что химические термометры клинически ненадежны для измерения подмышечной температуры. Giantin et al (2008) предположили, что электронные цифровые термометры можно использовать на этом сайте в качестве надежной альтернативы для пожилых людей.

Ректальная температура

Считается, что ректальная температура является наиболее точным методом измерения внутренней температуры (Lefrant et al, 2003).Однако получение этого метода занимает больше времени, чем другие методы, и может считаться неблагоприятным для некоторых пациентов (Dzarr et al, 2009). Практикующим следует уделять особое внимание вопросам конфиденциальности.

Наличие фекалий не позволяет термометру касаться стенки кишечника и может давать неточные показания (Sund-Levander and Grodzinsky, 2009). Сунд-Левандер и Гродзинский (2009) предположили, что этот метод не отслеживает немедленных изменений внутренней температуры из-за низкого притока крови к этому участку, поэтому внутренняя температура может быть занижена или завышена во время быстрого изменения.

Температура височной артерии

Термометр для височной артерии удобен в использовании. Он проводится над лбом и воспринимает инфракрасное излучение, исходящее от кожи (Davie and Amoore, 2010). Однако его надежность и валидность широко не проверялись. Одноцентровое исследование, сравнивающее его с другими методами, показало, что, несмотря на преимущества этого бесконтактного метода в борьбе с инфекциями, он занижает температуру тела по сравнению с контролем (Duncan et al, 2008).

Заключение

Температура тела должна регулярно измеряться и регистрироваться с точностью, постоянством и усердием.Практикующие должны внимательно следить за температурой пациентов, поскольку она служит полезным индикатором изменения их клинического состояния.

Обзор показал, что ни один из методов измерения температуры у постели больного не является идеальным (Davie and Amoore, 2010). После выбора места и метода их следует использовать последовательно, чтобы обеспечить точность и безопасность пациента.

Ключевые моменты

• Температура тела — один из четырех основных показателей жизнедеятельности пациента
• В системе здравоохранения существуют большие различия в практике измерения температуры тела
• Температуру тела следует регулярно измерять и регистрировать с точностью, постоянством и усердием
• Точное измерение температуры жизненно важно, так как оно влияет на диагностику и лечение
• Неточное измерение температуры может поставить под угрозу безопасность пациента

Чайлдс C (2011) Поддержание температуры тела . В: Brooker C, Nicol M (eds) Сестринская практика Александра . Оксфорд: Elesvier.

Davie A, Amoore J (2010) Передовой опыт измерения температуры тела. Стандарт сестринского дела ; 24: 42, 42-49.

Догерти Л., Lister S (2011) Руководство по клиническим сестринским процедурам Королевской больницы Марсдена .Оксфорд: издательство Blackwell Publishing.

Дункан А. и др. (2008) Можно ли использовать бесконтактный инфракрасный термометр взаимозаменяемо с другими термометрами в отделении неотложной помощи для взрослых? Австралийский журнал скорой медицинской помощи ; 11: 130-134.

Dzarr A et al. (2009) Сравнение инфракрасной тимпанальной термометрии, оральной и подмышечной термометрии с ректальной термометрией у взрослых с нейтропенией. Европейский журнал медсестер онкологии ; 13, 250-254.

Фарнелл С. и др. (2005) Измерение температуры: сравнение неинвазивных методов интенсивной терапии. Журнал клинического сестринского дела ; 14: 632-639.

Fulbrook P (1997) Измерение внутренней температуры тела: сравнение температуры крови в подмышечной впадине, барабанной перепонке и легочной артерии. Сестринское дело интенсивной и интенсивной терапии ; 13: 266-272.

Giantin V et al. (2008) Надежность измерений температуры тела у госпитализированных пожилых пациентов. Журнал клинического сестринского дела ; 17: 1518-1525.

Hamilton P, Price T (2007) Процесс медсестер, целостная оценка и исходные наблюдения .В: Brooker C, Waugh A (ред.) Основы сестринской практики Основы целостного ухода . Лондон: Мосби Эльзевьер.

Lefrant J et al. (2003) Измерение температуры у пациентов интенсивной терапии: сравнение мочевого пузыря, пищевода, ректального, подмышечного, пахового методов с методом сердцевины легочной артерии. Медицина интенсивной терапии ; 29: 3, 414-418.

Мариеб Э., Хоэн К. (2010) Анатомия и физиология человека с интерактивной физиологией 10-системный пакет .Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: издательство Pearson Publishing.

Агентство по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения (2011) Ртуть в медицинских устройствах . Лондон: MHRA.

Национальный институт здравоохранения и клинического совершенства (2007) Острые пациенты в больнице: распознавание острых заболеваний у взрослых в больницах и ответные меры . Лондон: ПРИЯТНО.

Совет медсестер и акушерок (2008) Кодекс: стандарты поведения, работы и этики для медсестер и акушерок .Лондон: NMC.

Покок Г., Ричардс С. (2009) Человеческое тело: введение в биомедицинские науки и науки о здоровье . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Пусник И., Миклавец А (2009) Дилеммы при измерении температуры человеческого тела. Приборостроение ; 37: 516-530.

Робб П., Шахаб Р. (2001) Инфракрасное транстимпанальное измерение температуры и средний отит с выпотом. Международный журнал детской оториноларингологии ; 59: 3, 195-200.

Шотландская межвузовская сеть рекомендаций (2004) Послеоперационное ведение взрослых: практическое руководство по послеоперационному уходу для клинического персонала . Эдинбург: ЗНАК.

Stanhope N (2006) Измерение температуры в фазе I PACU. Журнал сестринского дела PeriAnesthesia ; 21: 1, 27-36.

Сунд-Левандер М., Гродзинский E (2009) Время для изменения оценки температуры тела в клинической практике. Международный журнал сестринской практики ; 15: 4, 241-249.

Tortora G, Derrickson B (2011) Принципы анатомии и физиологии .