Измерительный прибор представляет собой устройство для измерения на физическую величину. В естественных науках, обеспечения качества и техники, измерения является активность получения и сравнения физических величин от реальных объектов и событий. Установленные стандартные объекты и события используются в качестве единиц измерения, а в процессе измерения выдается число, связывающее исследуемый элемент и указанную единицу измерения. Измерительные приборы и формальные методы испытаний, которые определяют использование прибора, являются средствами, с помощью которых получаются эти соотношения чисел. Все измерительные инструменты подвержены разной степени инструментальной погрешности и неточности измерения. Эти инструменты могут варьироваться от простых объектов, таких как линейки и секундомеры, до электронных микроскопов и ускорителей частиц. Виртуальные приборы широко используются при разработке современных средств измерений.
В прошлом обычным измерителем времени были солнечные часы. Сегодня, обычные приборы для измерения времени являются часы и часы. Для высокоточного измерения времени используются атомные часы. Секундомеры также используются для измерения времени в некоторых видах спорта.
Энергия измеряется счетчиком энергии. Примеры счетчиков энергии включают:
Счетчик электроэнергии энергия непосредственно измеряется в киловатт - часов.
Метр газа измеряет энергию косвенно путем регистрации объема используемого газа. Затем эту цифру можно преобразовать в меру энергии, умножив ее на теплотворную способность газа.
Физическая система, что энергия обменов может быть описаны количествами энергии, обменялась за время - интервала, также называемое питанием или потоком энергии.
Для диапазонов значений мощности см.: Порядки величины (мощности).
Действие описывает энергию, суммированную за время процесса ( интеграл по времени по энергии). Его размер такой же, как у углового момента.
Для диапазонов значений длины см.: Порядки величины (длина)
Для диапазонов значений площади см.: Порядки величины (площадь)
Если массовая плотность твердого тела известна, взвешивание позволяет рассчитать объем.
Для диапазонов значений объема см.: Порядки величины (объем)
См. Также раздел о навигации ниже.
Сюда входят основные величины, встречающиеся в классической механике и механике сплошных сред ; но старается исключить вопросы или количества, связанные с температурой.
Для диапазонов значений скорости см.: Порядки величины (скорость)
Для диапазонов значений массы см.: Порядки величины (масса)
Для диапазонов значений давления см.: Порядки величины (давление)
См. Также: Хронология технологий измерения температуры и давления.Для диапазонов значений угловой скорости см.: Порядки величины (угловая скорость)
Для диапазонов частот см.: Порядки величины (частоты)
Соображения, связанные с электрическим зарядом, преобладают в электричестве и электронике. Электрические заряды взаимодействуют через поле. Это поле называется электрическим полем, если заряд не движется. Если заряд движется, создавая электрический ток, особенно в электрически нейтральном проводнике, это поле называется магнитным. Электричеству можно придать качество - потенциал. А электричество обладает вещественным свойством - электрическим зарядом. Энергия (или мощность) в элементарной электродинамике рассчитывается путем умножения потенциала на количество заряда (или тока), обнаруженного при этом потенциале: потенциал умноженный на заряд (или ток). (См. Классический электромагнетизм и его ковариантная формулировка классического электромагнетизма )
Прибор для определения чистых зарядов - электроскоп.Для получения информации о диапазонах значений заряда см.: Порядки величин (заряд)
Смотрите также соответствующий раздел в статье о магнитном поле.
Для диапазонов магнитного поля см.: Порядки величины (магнитное поле)
В термодинамике преобладают соображения, связанные с температурой. Есть два различных тепловых свойства: тепловой потенциал - температура. Например: светящийся уголь имеет другое термическое качество, чем негорючий.
И свойство, подобное веществу, - энтропия ; Например: один тлеющий уголь не нагреет горшок с водой, а сотня -.
Энергия в термодинамике рассчитывается путем умножения теплового потенциала на количество энтропии, найденной при этом потенциале: температура, умноженная на энтропию.
Энтропия может быть создана трением, но не уничтожена.
См. Также Измерение температуры и Категория: Термометры. Более технически связанные могут быть методы термического анализа в материаловедении.
Для диапазонов значений температуры см.: Порядки величин (температура)
Это включает в себя тепловую емкость или температурный коэффициент энергии, энергию реакции, тепловой поток. .. Калориметры называются пассивными, если они предназначены для измерения возникающей энергии, переносимой энтропией, например, в результате химических реакций. Калориметры называются активными или нагретыми, если они нагревают образец, или измененным составом: если они настроены на заполнение образца определенным количеством энтропии.
Энтропия доступна косвенно путем измерения энергии и температуры.
Значение энергии калориметра с фазовым переходом, деленное на абсолютную температуру, дает энтропию обмена. Фазовые изменения не производят энтропии и поэтому представляют собой концепцию измерения энтропии. Таким образом, значения энтропии получают косвенно, путем обработки измерений энергии при определенных температурах, без получения энтропии.
Данный образец охлаждают до (почти) абсолютного нуля (например, погружая образец в жидкий гелий). Предполагается, что при абсолютной нулевой температуре любой образец не содержит энтропии ( дополнительную информацию см. В Третьем законе термодинамики ). Затем можно использовать следующие два типа активных калориметров для заполнения образца энтропией до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура: (см. Также термодинамические базы данных для чистых веществ )
Процессы, передающие энергию от нетеплового носителя к теплу в качестве носителя, действительно производят энтропию (пример: механическое / электрическое трение, установленное графом Рамфордом ). Измеряется либо произведенная энтропия, либо тепло (калориметрия), либо может быть измерена переданная энергия нетеплового носителя.
Энтропия, понижающая свою температуру - без потери энергии - производит энтропию (пример: теплопроводность в изолированном стержне; «тепловое трение»).
Относительно данного образца - коэффициент пропорциональности, связывающий изменение температуры и энергию, переносимую теплом. Если образец представляет собой газ, то этот коэффициент существенно зависит от измерения при постоянном объеме или постоянном давлении. (Терминологическое предпочтение в заголовке указывает на то, что при классическом использовании нагревательных элементов он обладает свойствами, подобными веществу.)
Температурный коэффициент энергии, деленный на подобную веществу величину ( количество вещества, массу, объем ), описывающую образец. Обычно рассчитывается на основе измерений делением или может быть измерено непосредственно с использованием единицы количества этого образца.
Информацию о диапазонах удельной теплоемкости см.: Порядки величин (удельная теплоемкость)
См. Также термический анализ, Тепло.
В основном это инструменты, которые измеряют макроскопические свойства материи: в области физики твердого тела ; в физике конденсированного состояния, которая рассматривает твердые тела, жидкости и промежуточные вещества, демонстрирующие, например, вязкоупругие свойства. Кроме того, механика жидкости, где изучаются жидкости, газы, плазма и промежуточные вещества, такие как сверхкритические жидкости.
Это относится к плотности частиц жидкостей и компактных твердых тел, таких как кристаллы, в отличие от насыпной плотности зернистых или пористых твердых тел.
Для диапазонов значений плотности см.: Порядки величины (плотность)
В этот и следующие разделы включены инструменты из широкой области Категории: Материаловедение, материаловедение.
Такие измерения также позволяют получить доступ к значениям молекулярных диполей.
О других методах читайте в разделе статьи о магнитной восприимчивости.
См. Также Категория: Электрические и магнитные поля в веществе.
Фазовые превращения, такие как изменения агрегатного состояния, химические реакции или ядерные реакции, превращающие вещества из реагентов в продукты, или диффузия через мембраны, имеют общий энергетический баланс. Особенно при постоянном давлении и постоянной температуре молярные энергетические балансы определяют понятие потенциала вещества или химического потенциала или молярной энергии Гиббса, которая дает энергетическую информацию о том, возможен ли процесс или нет - в замкнутой системе.
Энергетический баланс, включающий энтропию, состоит из двух частей: Баланс, который учитывает измененное содержание энтропии веществ. И еще один, который учитывает энергию, высвобождаемую или забираемую самой реакцией, - изменение энергии Гиббса. Сумма энергии реакции и энергии, связанная с изменением содержания энтропии, также называется энтальпией. Часто вся энтальпия определяется энтропией и, таким образом, может быть измерена калориметрически.
Для стандартных условий химических реакций в таблице приведены либо молярное содержание энтропии, либо молярная энергия Гиббса относительно некоторой выбранной нулевой точки. Или же сводятся молярное содержание энтропии и молярная энтальпия относительно некоторого выбранного нуля. (См. Стандартное изменение энтальпии образования и Стандартную молярную энтропию )
Потенциал вещества окислительно-восстановительной реакции обычно определяется электрохимически без тока с использованием обратимых ячеек.
Другие значения могут быть определены косвенно калориметрическим методом. Также путем анализа фазовых диаграмм.
См. Также статью по электрохимии.
См. Также статью о спектроскопии и перечень методов анализа материалов.
Микрофоны в целом, иногда их чувствительность повышается за счет принципа отражения и концентрации, реализованного в акустических зеркалах.
( люксметр см. в разделе, посвященном человеческим чувствам и человеческому телу)
См. Также Категория: Оптические устройства
Мера общей мощности излучаемого света.
Ионизирующее излучение включает в себя лучи «частиц», а также лучи «волн». В частности, рентгеновские лучи и гамма-лучи передают достаточно энергии в нетепловых (единичных) процессах столкновения, чтобы отделить электрон (ы) от атома.
Камера Вильсона, обнаруживающая альфа-лучи.Это могут быть химические вещества, лучи любого вида, элементарные частицы, квазичастицы. Многие измерительные устройства, не входящие в этот раздел, могут использоваться или, по крайней мере, стать частью процесса идентификации. Для идентификации и содержания химических веществ см. Также аналитическую химию, особенно ее Список методов химического анализа и Список методов анализа материалов.
Фотометрия - это измерение света с точки зрения его яркости, воспринимаемой человеческим глазом. Фотометрические величины выводятся из аналогичных радиометрических величин путем взвешивания вклада каждой длины волны с помощью функции светимости, моделирующей спектральную чувствительность глаза. Для диапазонов возможных значений см. Порядки величины в: освещенности, яркости и световом потоке.
Приборы радаров с синтезированной апертурой (SAR) измеряют яркость радара, Radar Cross Section (RCS), которая является функцией отражательной способности и влажности отображаемых объектов на длинах волн, которые слишком велики для восприятия человеческим глазом. Черные пиксели означают отсутствие отражательной способности (например, водные поверхности), белые пиксели означают высокую отражательную способность (например, городские районы). Цветные пиксели могут быть получены путем объединения трех изображений с оттенками серого, которые обычно интерпретируют поляризацию электромагнитных волн. Комбинация RGB = HH-HV-VV объединяет радиолокационные изображения волн, отправленных и полученных по горизонтали (HH), отправленных по горизонтали и полученных по вертикали (HV) и отправленных и полученных по вертикали (VV). Калибровка таких инструментов осуществляется путем визуализации объектов (калибровочных целей), яркость радара которых известна.
Параметры крови перечислены в анализе крови.
См. Также: Категория: Физиологические инструменты и Категория: Медицинское испытательное оборудование.
См. Также Категория: Метеорологические приборы и оборудование.
См. Также Категория: Навигационное оборудование и Категория: Навигация. См. Также Геодезические инструменты.
См. Также Астрономические инструменты и Категория: Астрономические обсерватории.
Некоторые инструменты, такие как телескопы и инструменты морской навигации, на протяжении многих веков находили военное применение. Однако роль инструментов в военном деле росла экспоненциально с развитием технологий через прикладную науку, которое началось в середине 19 века и продолжается до наших дней. Военные инструменты как класс основаны на большинстве категорий инструментов, описанных в этой статье, таких как навигация, астрономия, оптика и визуализация, а также кинетика движущихся объектов. Общие абстрактные темы, объединяющие военные инструменты, - это видение вдаль, видение в темноте, знание географического положения объекта, а также знание и управление траекторией и пунктом назначения движущегося объекта. Эти инструменты могут отличаться простотой использования, скоростью, надежностью и точностью.
Инструмент | Измеренное количество |
---|---|
спиртометр | крепость жидкости |
высотомер | высоты |
амперметр | электрический ток |
анемометр | скорость ветра |
астролябия | широта и высота небесных тел |
аудиометр | слух |
баркометр | дубильные растворы, используемые при дублении кожи |
барометр | давление воздуха |
беттометр | целостность тканевых покрытий на самолетах |
беваметр | механические свойства грунта |
болометр | электромагнитное излучение |
Устройство Браннока | измерение размера обуви |
алкотестер | содержание алкоголя в выдыхаемом воздухе |
каверномер | длина |
калориметр | теплота химических реакций |
катетометр | вертикальные расстояния |
облакомер | высота нижней границы облаков |
хронометр или часы | время |
хлопок-о-метр | громкость аплодисментов |
компас | направление на север |
Кулонметр | электростатический заряд материала |
колориметр | цвет |
ползучесть | медленное смещение поверхности активного геологического разлома в земле |
Корратор | Скорость коррозии |
деклинометр | магнитное склонение |
плотномер | удельный вес жидкостей |
денситометр | степень затемнения фотографического или полупрозрачного материала |
дифрактометр | структура кристаллов |
дилатометр | изменения объема, вызванные физическим или химическим процессом |
дисдрометр | размер, скорость и скорость дождевых капель |
дозиметр | воздействие опасностей, особенно радиации; излучение предмета |
барабанщик | количество ударов барабана с течением времени |
неровный уровень | горизонтальные уровни, полярный угол |
динамометр | сила, крутящий момент или мощность |
электрический счетчик | использованная электрическая энергия |
электрометр | электрический заряд |
электронный тюнер | высота нот |
эллипсометр | показатель преломления, диэлектрическая проницаемость, толщина тонких пленок |
эвдиометр | изменение объема газовой смеси после сгорания |
испаритель | скорость испарения |
жиромер | глубина океана |
щуп | ширина зазора |
перспективный инфракрасный порт (FLIR) | обнаруживает инфракрасную энергию (тепло), преобразует ее в электронный сигнал, который затем обрабатывается для создания теплового изображения на видеомониторе и выполнения расчетов температуры. |
обрамляющий квадрат | прямые углы в строительстве |
частотомер | Частота от переменного тока |
Указатель уровня топлива | уровни топлива |
гальванометр | электричество |
газовый пикнометр | объем и плотность твердых тел |
счетчик Гейгера | ионизирующее излучение (альфа, бета, гамма и др.) |
глюкометр | глюкоза в крови (диабет) |
графометр | углы |
гелиометр | изменение диаметра солнца |
счетчик | измеряет машинные часы |
ареометр | удельный вес жидкостей (плотность жидкостей) |
гигрометр | влажность |
инклинометр | угол наклона |
инкометр | чернила |
интерферометр | волновая интерференция |
инфракрасный термометр | Измеряет излучаемое тепло |
катарометр | состав газов |
лактометр | удельный вес молока |
люксметр | свет (в фотографии) |
датчик линейного перемещения | скорость движения |
датчик нагрузки | измерение силы |
люксметр | интенсивность света |
магнитометр | сила магнитного поля |
манометр | давление газа |
массовый расходомер | массовый расход жидкости, проходящей через трубку |
масс-спектрометр | массы ионов, используемые для идентификации химических веществ по их масс-спектрам |
измерительная чашка | жидкие и сухие товары |
мерный цилиндр | объем |
мерная ложка | ложка, используемая для измерения количества ингредиента, жидкого или сухого |
меггер | электрическая изоляция |
ртутный барометр | Атмосферное давление |
микрометр | небольшие расстояния |
мультиметр | электрический потенциал, сопротивление и ток |
нефоскоп | для измерения скорости и направления облаков |
нефелометр | частица в жидкости |
одометр | пройденное расстояние |
омметр | электрическое сопротивление |
опизометр | длины произвольных изогнутых линий |
орхидометр | размер яичек у мужчин |
осциллограф | колебания |
осмометр | осмотическая сила раствора, коллоида или составного вещества объекта |
счетчик на стоянке | собирает деньги за право парковки автомобилей в зоне в течение ограниченного времени |
шагомер | шаги |
pH метр | pH (химическая кислотность / основность раствора) |
фотометр | освещенность или освещенность |
планометр | площадь |
поляриметр | вращение поляризованного света |
потенциометр | напряжение (термин также используется для обозначения переменного резистора) |
профилометр | шероховатость поверхности |
транспортир | углы |
психрометр | влажность |
пикнометр | плотность жидкости |
пиранометр | солнечная радиация |
пиргелиометр | прямая солнечная инсоляция |
пирометр | высокие температуры |
квадрат | процентное покрытие определенного вида |
кварцевые микровесы | толщина нанесенных тонких пленок |
дождемер | измерение дождя |
радиометр | лучистый поток электромагнитного излучения |
рефрактометр | показатель преломления |
реометр | ответ на приложенные силы |
ротаметр | давление жидкости или газа в закрытой трубке |
правитель | для измерения длины |
сахарометр | количество сахара в растворе |
сейсмометр | сейсмические волны (например, землетрясения) |
секстант | местоположение на поверхности земли (используется в военно-морской навигации) |
спектрометр | свойства света |
спектрофотометр | интенсивность света как функция длины волны |
спидометр | скорость, скорость транспортного средства |
спирометр | емкость легких |
сферометр | радиус сферы |
тонометр | кровяное давление |
стадиметр | диапазон объектов |
деформограф | сейсмическая нагрузка |
КСВ метр | коэффициент стоячей волны |
Радар с синтезированной апертурой | отражательная способность и влажность |
тахеометр | расстояние |
тахометр | оборотов в минуту, скорость кровотока, скорость самолетов |
таксометр | пройденное расстояние, перемещение |
тензиометр | поверхностное натяжение жидкости |
теодолит | измерение углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях |
термометр | температура |
наклономер | незначительные изменения на Земле |
тинтометр | цвет |
универсальная измерительная машина | геометрические местоположения |
вакуумметр | очень низкое давление |
вискозиметр | вязкость жидкости |
вольтметр | электрический потенциал, напряжение |
VU метр | единица объема |
ваттметр | электроэнергия |
Весы | масса |
флюгер | направление ветра |
зимометр | ферментация |
Обратите внимание, что альтернативное написание « -метр » никогда не используется при обращении к измерительному устройству.