КАспий қоғамдық университеті

Автоматтандыру және есептеу техника кафедрасы

Нурахунова Р.К.

МЕТРОЛОГИЯ ЖӘНЕ ӨЛШЕУ

Оқу құралы

Алматы 2012

УДК 006(075.8) ББК 30.10Я73 Н 83

Каспий қоғамдық университетінің Ғылыми кеңесінде ұсынылған

Пікір жазғандар:

т.ғ.к, доцент ҚазҰТУ Сарсенбаев Н.С.,

т.ғ.д., профессор КҚУ Ратов Б. Т.

Нурахунова Р.К.

Н 83 Метрология және өлшеу: Оқу құралы. – Алматы: КҚУ Ғылыми баспа орталығы, 2012. – 128 б.

ISBN 978-601-7354-38-1

Оқу құралы 050702 – «Автоматтандыру және басқару» мамандығы бойынша бакалавр даярлау мақсатында негізделген және жалпы білім беру стандартына, оқу бағдарламасына сай құрастырылған.

Оқу құралында өлшеу техникасы метрологиялық экперименттер жасау, өлшеу нәтижелерін өндеу және метрологиялық жұмыстарды стандарттау мен сертификаттаудың жалпы ережелерін оқытатын ғылым ретінеде көзқарас қалыптастырады. Өлшеу аспаптарының алуан түрлілігі мен өлшеу әдістерінің дамуы негізінде ғылымның жаңа саласы - метрология – нақты өлшеулер туралы бағытталған.

Оқу құралы метрологияның негізгі ережелері мен әрекет принциптері туралы негізгі мәліметтерін оқитын жоғарғы оқу орындарының студенттеріне және өлшеу техникасының құралдарын қолданылатын аймақта мамандандырылған магистранттар мен инженерлерге арналған.

УДК 006(075.8)

ББК 30.10Я73

ISBN 978-601-7354-38-1

©© Нурахунова Р.К.

© Каспий қоғамдық

университеті, 2012

© Көркемдеуі ҒБО КҚУ

МАЗМҰНЫ бет
	КІРІСПЕ	5
	I ТАРАУ. ДҮНИЕНІ ТАНЫП БІЛУДЕГІ ӨЛШЕУДІҢ РОЛІ	7
1.1.	Өлшеу техникасы мен ғылымның және өндірістің өзара байланысы	7
1.2.	Метрологиялық қамтамасыздандыру	9
1.2.1.	Метрологиялық қамтамасыздандырудың ғылыми, техникалық және заңдық негіздері	9
1.3.	Физикалық шамалардың түрлері	12
1.3.1.	Өлшеу шкалалары	15
1.3.2.	Өлшеу ақпараты	15
1.3.3.	Физикалық шамалар мен олардың бірліктер жүйесі	15
1.4.	Өлшеу қателіктері	21
1.4.1	Қателіктердің жіктелуі	21
1.4.2.	Қателіктерді бағалау принциптері	24
1.4.3.	Жүйелі қателіктерді алу және жою тәсілдері	25
1.5.	Өлшеу және оның негізгі операциялары	30
1.5.1.	Өлшеу мен оның негізгі операциялары	33
1.5.2.	Өлшеу міндеттері	35
1.5.3.	Өлшеу принциптері мен әдістері	36
1.6.	Өлшеу аспаптары мен қондырғылары	38
1.6.1.	Өлшеу жабдықтарының метрологиялық және метрологиялық емес сипаттамалары	41
1.6.2.	Өлшеу жүйелері	41
1.7.	Электрлік өлшеу	45
1.7.1.	Электрлік шамаларды өлшегіш түрлендіргіштер	45
1.7.2.	Өлшегіш аспаптардың өлшеу шектерін кеңейту	46
1.7.3.	Айнымалы ток бойынша өлшеу шекті кеңейту	49
1.7.4.	Айнымалы ток кернеуінің өлшеу шегін кеңейту	52
1.8.	Электромеханикалық аспаптар	53
1.8.1	Индукциялы жүйе аспаптары	62
1.9.	Кедергіні өлшеу	65
1.9.1	Көпірлер мен компенсаторлар көмегімен электрлік шамаларды өлшеу	65
1.10.	Осциллографтар	70
1.10.1.	Электрлік шамаларды электронды сәулелі осциллографтар көмегімен өлшеу	70
	II ТАРАУ. ЭЛЕКТРЛІК ШАМАЛАРДЫ ӨЛШЕУ	76
2.1.	Ток пен кернеуді өлшеу әдістері	76
2.2.	Тұрақты токты өлшеу	76
2.3.	Электр қуатын өлшеу	81
	III ТАРАУ. ЭЛЕКТРЛІК ЕМЕС ШАМАЛАРДЫ ӨЛШЕУ	85
3.1.	Жалпы мағлұматтар	85
3.2.	Температураны өлшеу аспаптарының жіктелуі	87
3.3.	Электрлі емес шамаларды өлшеу	95
3.4.	Электрлік емес шамалардың электрлікке түрлендірілуі және олардың жіктелуі	103
3.5.	Цифрлі және электронды өлшеу аспаптары	114
3.6.	Сандық вольтметрлер	120
	ГЛОССАРИЙ	124
	ПАЙДАЛЫ ӘДЕБИЕТТЕР	126

КІРІСПЕ

Өлшеу – адамның тәжірибелік әрекеттер теориясын біріктіретін табиғаттың адамға тағайындалған жолдарының бірі болып табылады. Ол ғылыми бөлімдердің бірі болып саналады, материалдық рессурстарды санау, өнімнің қажетті сапасын қамтамасыз ету, технологияны толығымен жетілдіру, өнімді автоматтандыру үшін және адам қызметінің көптеген басқа салалары үшін қызмет етеді. Өлшеу мен өлшеу техникасының теориялық негізі болып жалпы метрология жатады, ол объектінің қасиеттері мен берілген дәлділігі мен сенімділігі жөніндегі мөлшерлі ақпараттары алу үшін арналған пән болып табылады.

Метрология құралдары – бұл өлшеу құралдары мен метрологиялық стандарттардың рационалды түрде пайдалануын қамтамасыз ететін жиынтығы. Өлшеудің ғылыми аспектісінде олардың көмегімен ғылымда теория мен тәжірибенің байланысы жүзеге асырылады.

Өлшеу басқару немесе бақылау объектісі жөніндегі мөлшерлі ақпараттарды алуды қамтамасыз етеді, техникалық процестің барлық берілген шарттарын дәл көрсету, бұйымның жоғарғы сапасын қамтамасыз ету және объектіні тиімді түрде басқару мүмкін емес.

Берілген оқу құралы өлшеу мен құралдарын таңдап алу, әртүрлі физикалық шамаларды өлшеуге, өлшеу нәтижелерінің дәлдігін бағалауға байланысты өндірістік және ғылыми есептерді шешу үшін қажет білімдер мен дағдылық негіздерін беретін мәселелер қарастырылған.

Өлшеу техникасы метрологиялық эксперименттер жасау, өлшеу нәтижелерін өңдеу және метрологиялық жұмыстарды стандарттау мен сертификаттаудың жалпы ережелерін оқытатын ғылым ретіне де көзқарас қалыптастырады.

«Өлшеу» ұғымы әртүрлі ғылым (математика, физика, химия, психология, экономика және т.б.) салаларында кездеседі және олардың әрқайсысында ол әртүрлі түсіндірілуі мүмкін. Бұл курста автоматтандыру мен басқару саласында физикалық шамаларды өлшеуге қатысты мәселелер ғана қарастырылады.

Кез-келген өнімді өндіру бірнеше өлшеулер жүргізу арқылы жасалынады. Өлшеу арқылы өнімнің сапасына, өлшем бірліктеріне басқада қасиеттеріне қойылатын талаптар анықталады.

Метрология және өлшеудің негізі ғылыми-өндірістік мәслелелерді шешу барысында қажетті өлшеу әдістерін, жабдықтарын дұрыс, нақты таңдауға мүмкіндік беретін білім мен дағдылар негізін үйрету.