Hipi Zhdripi i Fizikës/Matje elektrike

Gabimi

Përformancat e instrumentit varen nga karakteristikat e tij statike dhe dinamike. Performansa përcaktohet me saktësinë e tij,që e përshkruan se sa I afrohet vlera e matur vlerës reale te variables. Instrumenti perfekt ose ideal duhet ti ketë perfektë : ndjeshmërinë,përseritshmërin pa shpërndarje të vlerave dhe duhet të jetë brenda standardeve të aplikueshme. Megjithatë në shumicën e matjeve do të kemi pasaktësi në rezultate si rezultat I faktorëve të brendshëm dhe të jashtëm. Devijimi nga perfeksioni I pritu quhet GABIM. Në sistemin instrumental gabimet mund të klasifikohen si:

• Gabime sistematike,
• Gabime te rastit dhe
• Gabime te mëdha.

Gabimet sistematike –janë gabime instrumentale(te brendshme te instrumentit) dhe të ambientit (temperatura dhe lagështia).

Gabimet e rastit—shfaqen për shkak të rrumbullakimit të vlerave .zhurmave, interferencës ndikimit te ambientit etj.

Numri I shifrave që duhet të shënohen në rezultatin e majtës –Me shifra ose decimale të konsiderueshme nënkuptojmë shifrat e veçanta në një numër. Quhen të konsiderueshme vetëm ato shifra apo decimale që janë rezultat i matjes aktuale. Ne instrumentet analoge gjatë leximit shfaqet edhe gabimi I paralaskës. Ky gabim ulet me vendosjen e pasqyrës në shkallë ku gjatë leximit treguesi duhet ta mbulon pasqyrimin e tij në pasqyrë.

Gabimi relativ

Gabimi relativ-- Llogaritet me ketë formulë:

G = Δ X / Xs

Gabimi i shkalles së plotë :

Gn= Δ Xmax / Xn

Δ Xmax--- është vlera maksimale e gabimit absolute në shkallën e plotë Xn për të cilen definohet klasa e saktësisë së instrumentit.

Gabimi absolut

Gabimi absolute—Ne formën me të thjeshtë ,gabimi I matjes mund të jepet me:

Δ X= Xm - Xs

Δ X—gabimi absolut, Xm—vlera e matur, Xs—vlera e saktë (korrekte).

Matjet sipas llojeve të madhëzive fiziko-elektrike

Matja e rrymës dhe tensionit

Matja e rrymës

Ampermetër quhet instrumenti për matjen e rrymës ose edhe madhësitë tjera matëse te cilat mund te shndërrohen ne forme te rrymës. Ampermetri ka rezistence të brendshme te vogël (në rastin ideal zero) dhe duhet të lidhet në seri me qarkun elektrik. Tregimi I vlerës se matur në të jepet me njësin e matjes se rrymës AMPER ose me nënfishat e tij (si mA , µA), kështu qe mere edhe prefiksin “mili” ose “mikro” varësisht nga brezi në të cilin matë.

Matja e tensionit

Voltmetër quhet instrumenti për matjen e tensionit (diferencës se potencialit) ose edhe madhësit tjera matëse te cilat mund të shndërrohen ne forme te tensionit. Voltmetri ka rezistencë të brendshme të madhe (ne rastin ideal infinit ) dhe duhet të lidhet paralel me qarkun ku duhet të matet diferenca e potencialit .Tregimi I vlerës se matur ne te jepet me njësinë e matjes se tensionit VOLT ose me nënfishat e tij (si mV,µV,nV ), kështu që merr edhe prefiksin “mili ,mikro dhe nano” varësisht nga brezi ne te cilin matë.

Janë edhe disa metoda të cilat përdoren për matjen e rrymës dhe tensionit ,te cilat bazohen ne matjen e njërës prej këtyre madhësive ,por njëkohësisht ne mënyrë indirekte matet edhe madhësia tjetër (duke përdorur ligjin e Ohmit). Këto metoda janë:

• Metoda kompensuese apo potenciometrike,
• Aparate me qark të mbyllur dhe
• Aparate me qark të hapur.

Matja e rezistencës

Materialet sipas vetive elektrike ndahen në përçues,gjysmëpërçues dhe izolator. Përçuesit ndahen në përçues te klasës së parë dhe përçues të klasës së dytë. Ne klasën e parë marrin pjesë përçuesit në të cilët nuk ndikon (nuk I ndryshon karakteristikat kimike) kalimi I rrymës se vazhduar. Në ketë grup hyjnë:

• Metalet
• Legurat e tyre dhe
• Karboni.

Në klasën e dytë bëjnë pjesë përçuesit në të cilët kalimi I rrymës së vazhduar shkakton zbërthime kimike,e ato janë tretjet e:

• kripërave
• bazave dhe të
• thartirave në ujë

Nga pikëpamja e matjes rezistoret ndahen në:

• rezistorë me rezistencë të vogël deri ne 1 Ω
• rezistorë me rezistencë të mesme prej 1 Ω deri ne 100 k Ω dhe
• rezistorë me rezistencë të madhe me shume se 100 k Ω

Për matjen e rezistencave te vogla përdoret ura e dyfishte e Tomsonit,kurse për rezistenca të mesme përdoren :

• Metoda e ampermetrit dhe e voltmetrit ,
• Metoda e voltmetrit dhe te rezistorit te njohur.
• Metoda e ampermetrit dhe e rezistorit te njohur,
• Ommetri etj.

Për matjen e rezistoreve me rezistence me te madhe se 100 k Ω përdoren këto metoda:

• Metoda e Voltmetrit ,
• Megometri,
• Megometri me bobina te kryqëzuara
• Megometri elektronik etj.

Gjate matjes se rezistencës se rezistoreve me rezistencë te vogël dhe te mesme duhet pasur parasysh ndryshimin e rezistencës me ndërrimin e temperaturës .Te metalet dhe legurat e tyre(te përçuesit) me rritjen e temperaturës zvogëlohet përçueshmëria,pra rritet rezistenca ,kurse te gjysmëperçueist me rritjen e temperaturës rritet përçueshmëria ,pra zvogëlohet rezistenca. Mirëpo ndryshimi I rezistencës me temperature te rezistorët e mesëm dhe te vegjël është relativisht I vogël,prandaj vlera mund të llogaritet si konstante. Ne grupin e rezistorëve me rezistence te madhe marrin pjesë kryesisht izolatorët .Edhe pse izolatorët shërbejnë për të bërë izolimin e ndonjë përçuesi apo për izolimin e një pllake te kondensatorit prej pllakës tjetër (dielektriku) etj., prapëseprapë ne izolatorë do të ketë sasi sado te vogël te rrymës ,pra nuk kemi izolator te përkryer. Vlera e rezistencës ne përçues ,pak a shume është konstante,kurse te izolatorët vlera e rezistencës varet prej metodës matëse dhe kushteve ne te cilat është ber matja ,pra kjo vlere varet prej substancave te jashtme (lagështia,thartirat etj.)

Matja e fuqisë dhe energjisë

MATJA E FUQISË

Në rastin e përgjithshëm ,fuqia elektrike matet me anë të aparatit përkatës për matjen e fuqisë që quhet Vatmetër . Njesia per matjen e fuqisë eshte VATI. Megjithatë ,fuqia elektrike mund të matet edhe në mënyra të tjera,si p.sh me anë të ampermetrit dhe të voltmetrit, me anë të tre voltmetrave ,me anë të tre ampermetrave etj.

MATJA E ENERGJISË

Matja e energjisë elektrike hynë në grumbullin e matjeve mv me rendësi dhe më të shumta qe bëhen në prodhimin ,bartjen, distribuimin dhe harxhimin e energjisë elektrike. Shkëmbimi I energjisë elektrike në mes të prodhuesit dhe të shpenzuesit bëhet duke matur energjinë për një periodë të caktuar. Energjia elektrike mund te matet në mënyre indirekte duke e matur fuqinë aktive dhe kohen me orë. Në realitetin e perditshëm, fuqia nuk është konstante ,por ka vlera të ndryshme gjate kohës t . Prandaj duhet ndërtuar aparat te tillë që në intervalin t të kohës benë integrimin e energjisë .Aparati I tillë quhet njehsor induktiv elektrik . Njehsorët elektrik mund te ndërtohen :

• Për rryme të vazhduar (njëhsori elektrolitik,elektromagnetik etj)
• Për rryme alternative (njehsori induktiv,elektrodinamik etj)

Instrumentet matëse

Sensorët dhe termoçiftet

SENSORI është një pajisje e cila e detekton ose e mat madhësinë fizike ,dhe e shndërron atë në madhësi elektrike (sinjal elektrik).Pajisja e cila e kryen veprimin e kundërt quhet AKTUATOR (konverton sinjalin elek trik në një veprim mekanik).

TRANSDUKTORËT- (lat. Transducere-konvertim-shndërrim) është pajisje e cila e konverton energjinë nga një formë në formën tjetër . Rrjedhimisht senzoret dhe aktuatoret janë forma te transduktorëve. Karakteristikat e senzorëve janë:

• Saktësia –është diferenca maksimale midis vlerës së vërtete dhe vlerës së matur ,
• OFSETI – quhet sinjali në dalje të senzorit I cili ekziston kur ai duhet të jetë zero .
• GABIMI I LINEARITETIT është devijimi gjere kur lakorja e fituar me matje ndryshon nga lakorja teorike ideale.
• HISTERIZIA- është diferenca në reaksion-përgjigje për vlerat rritëse dhe zbritëse të parametrit të aplikuar.
• KOHA E REFLEKTIMIT (reaksionit) quhet koha e nevojshme që sinjali në dalje të arrin vlerën përfundimtare brenda një brezi të caktuar të tolerancës.
• GABIMI I SENZORIT I ngjashëm me atë të sistemit matës: duke e përfshire edhe gabimin dinamik.

Transduktoret klasifikohen në :

• modulues (pasiv) ku nevojitet një burim I jashtëm I energjisë
• vete-gjenerues (aktiv) ku nuk nevojitet burimi I jashtëm I energjisë.

TERMOÇIFTET

Termoçifti është bashkimi i formuar nga dy metale ose aliazhe të ndryshme pra është çift I bashkimeve. Njëri nga këto çifte gjendet në temperaturë referente (siç është 0 C), ndërsa bashkimi tjetër gjendet në temperature e cila duhet të matet .Diferenca e temperaturës midis skajeve te nxehta dhe atyre të ftohta do të shkakton forcën termo-elektromotore e cila zhvillohet në varësi të temperaturës. Termoçiftet përdoren gjerësisht për matjen e temperaturës sepse kanë kosto te ulët,janë të thjeshtë dhe të përshtatshëm për përdorim në një brez shumë të gjërë të temperaturës.

Thellime në temë

• NUMRAT APROKSIMATIVË (TË PËRAFËRT)