ابزار اندازه‌گیری

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
Captain Nemo and Professor Aronnax contemplating measuring instruments in بیست هزار فرسنگ زیر دریا

در علوم فیزیکی، تضمین کیفیت، مهندسی، اندازه‌گیری روش‌هایی برای بیان‌کنند و مقایسهٔ کمیت فیزیکی اجسام و پدیده‌های دنیای واقعی هستند. برای تعریف اجسام و رویدادها به صورت استاندارد نیاز به استفاده از یکاها هست و روند اندازه‌گیری اعدادی را در اختیار می‌گذارد که مرتبط با موارد مورد مطالعه هستند و به یکای اندازه‌گیری اشاره دارند. ابزارهای اندازه‌گیری و روش‌های آزمودن که روش استفاده از ابزارها را تعریف می‌کنند مقدار متوسط رابطهٔ بین عددها و یکاها را مشخص می‌کنند خطای ابزار و خطای عدم قطعیت در استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری وجود دارد. دانشمندان و مهندسین و به طور کلی انسان‌ها از ابزارهای اندازه‌گیری مختلفی برای شرح محیط اطراف خوداستفاده می‌کنند که شامل ساده‌ترین موارد مانند خط‌کش تا پیچیده‌ترین آن‌ها مانند میکروسکوپ الکترونی و شتاب‌دهنده ذره‌ای می‌شود. از ابزارهای مجازی برای توسعه ابزارهای اندازه‌گیری جدید استفاده می‌شود.

محتویات

زمان[ویرایش]

تعدادی از ابزارهای سنجش زمان به شرح زیر هستند

تاریخچه تکنولوژی زمان‌سنجی

انرژی[ویرایش]

نوشتار اصلی: انرژی
Changing energy carriers, linear momentum to angular momentum. No measurement primarily intended.

Example: In a plant that furnishes نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای, کار (فیزیک) and electrical work is done by machines like electric پمپs and مولد الکتریکیs. The pumped water stores mechanical work. The amount of energy put into the system equals the amount of energy which comes out of the system, less that amount of energy used to overcome اصطکاک.

Such examples suggested the derivation of some unifying concepts: Instead of discerning (transferred) forms of work or stored work, there has been introduced one single کمیت فیزیکی called energy. Energy is assumed to have substance-like qualities; energy can be apportioned and transferred. Energy cannot be created from nothing, or to be annihilated to nothing, thus energy becomes a conserved quantity, when properly balanced.

Describing the transfer of energy two dictions, two ways of wording are used:

(energy carriers exchanging energy) Physical interactions occur by carriers (linear momentum, electric charge, entropy) exchanging energy. For example, a generator transfers energy from angular momentum to electric charge.[۱]

(حامل‌های انرژیs transforming energy) Energy forms are transformed; for example انرژی مکانیکی into انرژی پتانسیل الکتریکی by a generator.[۲]

Often the energy value results from multiplying two related quantities: (a generalized) potential (relative velocity, voltage, temperature difference) times some substance-like quantity (linear momentum, electrical charge, entropy). — Thus energy has to be measured by first choosing a carrier/form. The measurement usually happens indirectly, by obtaining two values (potential and substance-like quantity) and by multiplying their values. For the ranges of energy-values see: Orders of magnitude (energy)

Power (flux of energy)[ویرایش]

نوشتار اصلی: Power (physics)

A physical system that exchanges energy may be described by the amount of energy exchanged per time-زمان, also called power or شار of energy.

  • (see any measurement device for power below)

Action[ویرایش]

نوشتار اصلی: Action (physics)

Action describes energy summed up over the time a process lasts (time انتگرال over energy). Its بعد is the same as that of an تکانه زاویه‌ای.

مکانیک[ویرایش]

کمیت‌های ابتدایی که در مکانیک کلاسیک- و مکانیک محیط‌های پیوستهیافت می‌شود به شرح زیر است که شامل موارد مرتبط با دما نیستند

طول[ویرایش]

مساحت[ویرایش]

حجم[ویرایش]

A measuring cup, a common instrument used to measure volume.

اندازه‌گیری توده یا حجم جریان[ویرایش]

سرعت[ویرایش]

شتاب‌سنج[ویرایش]

جرم[ویرایش]

A pair of ترازو: An instrument for measuring mass in a force field by balancing forces.

Linear momentum[ویرایش]

نیرو[ویرایش]

Measuring absolute pressure in an accelerated reference frame: The principle of a جیوه (Hg) فشارسنج in the gravitational field of the earth.

فشار[ویرایش]

زاویه[ویرایش]

سرعت و چرخش سنجش زاویه‌ای بر پایه زمان[ویرایش]

گشتاور[ویرایش]

ارتفاع[ویرایش]

جهت[ویرایش]

انرژی منتقل شده توسط کمیت‌های مکانیکی، کار مکانیکی[ویرایش]

الکتریستی، مهندسی الکترونیک[ویرایش]

Considerations related to بار الکتریکی dominate الکتریسیته و الکترونیک. Electrical charges interact via a میدان الکترومغناطیسی. That field is called میدان الکتریکی if the charge doesn't move. If the charge moves, thus realizing an electric current, especially in an electrically neutral conductor, that field is called میدان مغناطیسی. Electricity can be given a quality — a پتانسیل الکتریکی. And electricity has a substance-like property, the electric charge. Energy (or power) in elementary electrodynamics is calculated by multiplying the potential by the amount of charge (or current) found at that potential: potential times charge (or current). (See الکترومغناطیس کلاسیک and its Covariant formulation of classical electromagnetism)

An instrument for detecting net charges, the الکتروسکوپ.

بار الکتریکی[ویرایش]

جریان الکتریکی[ویرایش]

ولتاژ (پتانسیل الکتریکی)[ویرایش]

مقاومت الکتریکی, مقاومت الکتریکی (رسانایی الکتریکی)[ویرایش]

ظرفیت خازنی[ویرایش]

القاوری[ویرایش]

انرژی انتقال یافته توسط الکتریسیته یا انرژی پتانسیل الکتریکی[ویرایش]

توان (فیزیک) انتقال یافته توسط الکتریسیته (جریان الکتریکی انرژی)[ویرایش]

میدان الکتریکی[ویرایش]

میدان مغناطیسی[ویرایش]

ابزارهای ترکیبی[ویرایش]

ترمودینامیک[ویرایش]

دما-related considerations dominate thermodynamics. There are two distinct thermal properties: A thermal potential — the temperature. For example: A glowing coal has a different thermal quality than a non-glowing one.

And a substance-like property, — the انتروپی; for example: One glowing coal won't heat a pot of water, but a hundred will.

Energy in thermodynamics is calculated by multipying the thermal potential by the amount of entropy found at that potential: temperature times entropy.

Entropy can be created by friction but not annihilated.

مقدار ماده (یا مول)[ویرایش]

A physical quantity introduced in شیمی; usually determined indirectly. If mass and substance type of the sample are known, then جرم اتمی- or وزن مولکولیes (taken from a جدول تناوبی (استاندارد), masses measured by طیف‌سنجی جرمی) give direct access to the value of the amount of substance. See also the article about جرم مولیes. If specific molar values are given, then the amount of substance of a given sample may be determined by measuring volume, mass or concentration. See also the subsection below about the measurement of the boiling point.

دما[ویرایش]

فن‌آوری تصویری[ویرایش]

همچنین ببینید اندازه‌گیری دما و رده:دماسنج‌ها. و تکنولوژی‌های مرتبط با تجزیه گرمایی روش‌ها در مهندسی و علم مواد.

انرژی انتقال یافته توسط انتروپی یا انرژی دمایی[ویرایش]

An active کالریمتر lacking a temperature measurement device.

This includes thermal capacitance or temperature coefficient of energy, reaction energy, انتقال گرما... Calorimeters are called passive if gauged to measure emerging energy carried by entropy, for example from chemical reactions. Calorimeters are called active or heated if they heat the sample, or reformulated: if they are gauged to fill the sample with a defined amount of entropy.

برای موارد مشابه کالریمتر و کالری‌سنجی را مطالعه نمائید

انتروپی[ویرایش]

انتروپی برای اندازه‌گیری انرژی و دما کاربرد دارد

ضریب انبساط گرمایی[ویرایش]

دمای ذوب[ویرایش]

نقطه جوش[ویرایش]

موارد دیگر در مکانیک محیط‌های پیوسته[ویرایش]

This includes mostly instruments which measure macroscopic properties of matter: In the fields of فیزیک حالت جامد; in فیزیک ماده چگال which considers جامدs, مایعs and in-betweens exhibiting for example viscoelastic behavior. Furthermore مکانیک شاره‌ها, where liquids, گازes, پلاسما (فیزیک) and in-betweens like supercritical fluids are studied.

چگالی[ویرایش]

This refers to particle density of fluids and compact(ed) solids like crystals, in contrast to چگالی بالک of grainy or porous solids.

سختی مایع‌ها[ویرایش]

شکل و سطح جامدها[ویرایش]

تغییر شکل (مهندسی) جرم متراکم[ویرایش]

کشسانی جامدها (elastic moduli)[ویرایش]

موم‌سانی جامدها[ویرایش]

Measurement results (a) brittle (b) ductile with breaking point (c) ductile without breaking point.

مقاومت کششی, شکل‌پذیری یا شکل‌پذیری جامدها[ویرایش]

دانه‌بندی (نظریه) of a solid or of a سوسپانسیون[ویرایش]

گرانروی سیال‌ها[ویرایش]

فعالیت نوری[ویرایش]

کشش سطحی مایع‌ها[ویرایش]

شبیه‌سازی[ویرایش]

  • Tomograph, device and method for non-destructive analysis of multiple measurements done on a geometric object, for producing 2- or 3-dimensional images, representing the inner structure of that geometric object.
  • تونل باد

در این بخش ابزارهایی که به صورت گسترده در زمینه‌های رده:علم مواد, مهندسی و علم مواد فهرست می‌گردند.

جژییات الکترونیکی فیزیک ماده چگال, گاز[ویرایش]

The electrochemical cell: A device for measuring substance potentials.

ثابت گذردهی خلأ, ثابت گذردهی خلأ, (ثابت گذردهی خلأ) یا electric susceptibility[ویرایش]

Such measurements also allow to access values of دوقطبی الکتریکی.

پذیرفتاری مغناطیسی یا magnetization[ویرایش]

Substance potential یا chemical potential یا مولار انرژی آزاد گیبس[ویرایش]

فاز (ماده) conversions like changes of فازهای ماده, واکنش شیمیاییs or واکنش هسته‌ایs transmuting substances, from واکنشگر نابs to محصول (شیمی), or پخش (فیزیک) through membranes have an overall energy balance. Especially at constant pressure and constant temperature molar energy balances define the notion of a substance potential or chemical potential or molar انرژی آزاد گیبس, which gives the energetic information about whether the process is possible or not - in a closed system.

Energy balances that include entropy consist of two parts: A balance that accounts for the changed entropy content of the substances. And another one that accounts for the energy freed or taken by that reaction itself, the انرژی آزاد گیبس change. The sum of reaction energy and energy associated to the change of entropy content is also called آنتالپی. Often the whole enthalpy is carried by entropy and thus measurable calorimetrically.

For standard conditions in chemical reactions either molar entropy content and molar Gibbs energy with respect to some chosen zero point are tabulated. Or molar entropy content and molar enthalpy with respect to some chosen zero are tabulated. (See آنتالپی استاندارد تشکیل and Standard molar entropy)

The substance potential of a اکسایش و کاهش واکنش شیمیایی is usually determined الکتروشیمی current-free using باتری قابل شارژs.

Other values may be determined indirectly by calorimetry. Also by analyzing phase-diagrams.

زیربخش-ریزساختار جزئیات فیزیک ماده چگال, گاز[ویرایش]

ساختار بلوری[ویرایش]

فن‌آوری تصویرگری، میکروسکوپ[ویرایش]

مقاله طیف‌سنجی و فهرست روش‌های آنالیز مواد.

اشعه (موج و ذرات زیراتمی)[ویرایش]

صدا مقایسه امواج در ماده[ویرایش]

میکروفونها به صورت کلی دقتشان با انعکاس و متمرکزسازی در آینه‌های آکوسیتیکی، افزایش می‌یابد.

فشار صدا[ویرایش]

A device for unmixing sun-light: the prism.

نور and radiation without a rest mass, non-ionizing[ویرایش]

Photon polarization[ویرایش]

فشار (چگالی جریان الکتریکی of linear momentum)[ویرایش]

شار تابشی[ویرایش]

اندازه‌گیری نیروی کلی نور ساطع شده

A Cathode ray tube.

پرتو با یک rest mass, particle radiation[ویرایش]

پرتو کاتدی[ویرایش]

Atom polarization و electron polarization[ویرایش]

لانزینگ پرتو[ویرایش]

Ionizing radiation includes rays of "particles" as well as rays of "waves". Especially پرتو ایکسs and پرتو گاماs transfer enough energy in non-thermal, (single) collision processes to separate electron(s) from an atom.

A cloud chamber detecting alpha-rays.

ذره شار[ویرایش]

Identification and content[ویرایش]

This could include مواد شیمیاییs, rays of any kind, ذرات بنیادیs, quasiparticles. Many measurement devices outside this section may be used or at least become part of an identification process. For identification and content concerning chemical substances see also شیمی تجزیه especially its List of chemical analysis methods and the فهرست روش‌های آنالیز مواد.

مواد شیمیایی محتوی در مخلوط, substance identification[ویرایش]

پی‌اچ: غلظت پروتن‌ها در محلول[ویرایش]

رطوبت[ویرایش]

حس‌های انسان و بدن انسان[ویرایش]

بینایی[ویرایش]

شار نوری, فوتومتری[ویرایش]

A measure of the perceived power of light, luminous flux is adjusted to reflect the چشم انسان of the چشم انسان to different wavelengths of light.

روشنایی, نورسنجی[ویرایش]

شنوایی[ویرایش]

بلندی (صدا) در فون[ویرایش]

Smell[ویرایش]

دما (دما و حس)[ویرایش]

دمای طبیعی بدن انسان یا core temperature[ویرایش]

دستگاه گردش خون (بیشتر قلب و رگ برای انتشار سریع مواد)[ویرایش]

موارد مرتبط با خون در آزمایش خون فهرست شده‌اند.

دستگاه تنفسی (شش و مسیرهای هوا برای کنترل تنفس)[ویرایش]

A spirometer, inhaling into pipe a fills volume b, the rest balances forces.

غلظت یا فشار نسبی کربن دی‌اکسید در گازهای تنفسی[ویرایش]

دستگاه عصبی (عصب محیطی انتثال و پردازش الکترونیک اطلاعات)[ویرایش]

musculoskeletal system (ماهیچه و استخوان برای حرکت کردن)[ویرایش]

توان (فیزیک), کار (فیزیک) ماهیچه[ویرایش]

دگرگشت[ویرایش]

تصویربرداری پزشکی[ویرایش]

An echocardiogram processed into a three dimensional representation.

هواشناسی[ویرایش]

برای موارد بیشتر رده:ابزارها و تجهیزات هواشناسی را مطالعه نمائید.

ناوبری و نقشه‌برداری[ویرایش]

برای موارد بیشتر رده:تجهیزات هدایتگر و رده:ناوبری. برای موارد بیشتر رده:تجهیزات تحقیق.

اخترشناسی[ویرایش]

نیروی نظامی[ویرایش]

در ابزارهای نظامی تعدادی از ابزارها مانند تلسکوپ و ابزارهای ناوبری دریایی سده‌های متوالی مورد استفاده بوده‌است استفاده از ابزارها با پیشرفت تکنولوژی از سده ۱۹ تا به امروز رواج بیشتری نسبت به گذشته داشته‌است. ابزارهای نظامی در این مقاله در دسته‌بندی‌های موقعیت‌یابی، نجومی، نورسنجی، تصویرنگاری و تشخیص مسیر حرکت اجسام و وسایل متحرک قرار گرفته‌اند. مشخصه ویژه آنها دارا بودن سرعت، کاربردپذیری، قابل اعتماد بودن و دقت است.

ابزارهای دسته‌بندی نشده[ویرایش]

ابزارهای تخیلی[ویرایش]

  • Tricorder, a multipurpose scanning device, originating from the science-fictional پیشتازان فضا series.
  • پیچ گوشتی صوتی یکی از ابزارهای تخیلی سریال دکتر هو و مشتقاتش است. این یک ابزار چند منظوره است که توسط دکتر استفاده می‌شود.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ ابزار اندازه‌گیری موجود است.

مطالعه بیشتر[ویرایش]

اندازه گیری الکتریکی