R. A. Norov t f. n., dotsent, Toshkent

X

Y
1-rasm. O`lchash ob’yekti va jarayoni.
TO- texnologik ob’yekt; O’O- O`lchash ob’yekti; O’V- O`lchash vositasi; X- kirish signali; Y- chiqish signali.
O`lchash, o`lchash jarayoni va o`lchash usullariga ta'rif beramiz.
O`lchash – bu umuman har xil kattaliklar to`g`risida informatsiya qabul qilish, o’zgartirish demakdir. Bundan maqsad, izlanayotgan kattalikni son qiymatini qo`llash, ishlatish uchun qulay formada aniqlashdir.
O`lchash jarayoni – bu solishtirish eksperimentini o`tkazish jarayonidir (solishtirish qanday usulda bo`lmasin).
O`lchash usuli – bu fizik eksperimentning aniq ma'lum struktura, o`lchash vositalari va eksperiment o`tkazishning aniq yo`li, algoritmi yordamida bajralish, amalga oshirilish usulidir.
O`lchanayotgan kattalikning sonli qiymatini topishning bir necha xil turlari (yo’llari) mavjuddir (2-rasm). Quyida shu yo`llar bilan tanishib chiqamiz.
Bevosita o`lchash – o`lchanayotgan kattalikning qiymatini tajriba ma'lumotlaridan bevosita topish. Masalan, oddiy chizgich yordamida uzunlikni o`lchash.
Bilvosita o`lchash – bevosita o`lchangan kattaliklar bilan o`lchanayotgan kattalik orasida bo`lgan ma'lum bog`lanish asosida kattalikning qiymatini topish. Masalan, tezlikni o`lchash.
Majmuiy o`lchash – bir necha nomdosh kattaliklarning birikmasini bir vaqtda bevosita o`lchashdan kelib chiqqan tenglamalar tizimini yechib, izlanayotgan qiymatlarni topish. Masalan, har xil tarozi toshlarining massasini solishtirib, bir toshning ma'lum massasidan boshqasining massasini topish uchun o`tkaziladigan o`lchashlar.

Birgalikdagi o`lchash – turli nomli ikki va undan ortiq kattaliklar orasidagi munosabatni topish uchun bir vaqtda o`tkaziladigan o`lchashlar.

2-rasm. O`lchashlarning turlari.

Misol, rezistorning 20 ^oC dagi qiymatini turli temperaturalarda o`lchab topish.

Mutloq o`lchash – bir yoki bir necha asosiy kattaliklarni bevosita o`lchanishini va (yoki) fizikaviy doimiylikning qiymatlarini qo`llash asosida o`tkaziladigan o`lchash.
Nisbiy o`lchash – kattalik bilan birlik o’rnida olingan nomdosh kattalikning nisbatini yoki asos qilib olingan kattalikka nisbatan nomdosh kattalikning o’zgarishini o`lchash.
O`lchash uchun turli usullardan foydalanamiz.
O`lchash usuli deganda o`lchash qonun-qoidalari va o`lchash vositalaridan foydalanib, kattalikni uning birligi bilan solishtirish usullarini tushunamiz.
O`lchash vositasi deb o`lchashlar uchun qollaniladigan va me'yorlangan metrologik xossalarga ega bo`lgan texnikaviy vositaga yoki ularning majmuasiga aytiladi.
O`lchov deb, kattalikning aniq bir qiymatini hosil qiladigan, saqlaydigan o`lchash vositasiga aytiladi. Masalan, tarozi toshi, elektr qarshiligi, kondensatori va shu kabilarni o`lchovlarga misol qilib olishimiz mumkin.
O`lchovlarning turlari va xillari ko`p. Standart namunalar va namunaviy moddalar ham o`lchovlar turkumiga kiritilgan.
Standart namuna – modda va materiallarning xossalarini va xususiyatlarini tavsiflovchi kattaliklarni hosil qilish uchun xizmat qiladigan o`lchov sanaladi. Masalan, g’adir-budurlikning namunalari, namlikning standart namunalari.
Namunaviy modda esa, muayyan tayyorlash sharoitida hosil bo`ladigan va aniq xossalarga ega bo`lgan modda sanaladi. Masalan, "toza suv", "toza metall" va hokazolar. "Toza rux" 420 °С temperaturani hosil qilishda ishlatiladi.
Ma'lumotni tavsif etishiga qarab o`lchash vositalari quyidagilarga bo’linadi:
- shkalali o`lchash vositalari;
- raqamli o`lchash vositalari;
- o`ziyozar o`lchash vositalari .
O`lchashdagi xatolik deb, ∆<sub>o`lch</sub> o`lchashlar natijasi Х<sub>j</sub> ni haqiqiy berilgan qiymatlaridan farqi Х<sub>hаq.</sub> ga aytiladi.
∆<sub>o`lch</sub>= Х_j – Х_hаq.
Bir kattalikni takroran bir necha bora o`lchash natijasida olingan qiymatlarga asoslanib, ularning o`rtacha arifmetik Qiymati X hisoblab topiladi va o`lchashlar natijasida olinishi kerak bo`lgan haqiqiy Х_haq qiymatga tenglashtirib qaraladi, ya'ni quyidagi tenglik qabul qilinadi: Х_haq.=Х
Har bir o`lchash asbobi o`lchash ishlarini bajarish uchun qabul qilingan va inobatga olinishi shart bo`lgan, hamda ruxsat etilgan xatoliklarga ega.
Ruxsat etilgan – yo`l qo`yilishi mumkin bo`lgan xatoliklar xato hisoblanmaydi.
Ruxsat etilgan va ruxsat etilmaydigan xatoliklar guruhlarini borligini kiritish qiyin emas.
O`lchashlarda yuz beradigan xatoliklarni quyidagi sinflarga bo`lib qarash qabul qilingan:
- doimiy takrorlanadigan xatoliklar;
- to’satdan yuz beruvchi xatoliklar;
- qo`pol xatoliklar.
Doimiy takrorlanadigan xatoliklar deb – qayta o`lchashda takrorlanadigan va biror qonuniyat asosida o`zgarib takrorlanadigan xatoliklarga aytiladi. Bu xatoliklar o`lchashlar xatoligini yoki ko`paytiradi yoki o`sha kattalikka kamaytirishi mumkin. Masalan: uzunlikni o`lchash asbobini, o`lchashdan oldingi sozlash vaqtida 1 mkm ga xatolik bilan sozlasak, o`lchash natijasi shu kattalikda xato natija bilan chiqadi yoki bo`lmasa, bir ko’rsatkichni ko`p martalab takror o`lchashda o`nlik, yuzlik qiymatlarni har xil yaxlitlashda har xil xatolik yuz berib, oxirgi natijaviy ko’rsatkichga ta'sir qiladi.
Doimiy takrorlanadigan xatoliklarni, ular ko`zga tashlanib qolsa, tuzatish mumkin. Masalan: o`lchov asbobini qayta sozlash, soat millarini vaqtga qarab sozlash va h.k. lar.
To`satdan yuz beruvchi xatoliklar – o`lchashlar davomida yuz bergan va yozilgan xato ko`rsatkichlarni qayta-qayta e’tiborga olinishi kuzatuvchining xohishisiz, unga bogliq bo`lmagan hodisalar tufayli yuz beradigan xatoliklardir. To`satdan yuz beruvchi xatoliklar juda ko`plab sabablar tufayli yuzaga keladi: kuzatishlar sharoitining doimo bir xil bo`lmasligi tufayli; o`lchov vositalari detallari orasidagi ortiqcha bo`shliqlar sababli; o`lchov asbobi doimo bir xil natijani ko’rsatmasligi tufayli; ob’yektning parametri o`lchanadigan joyning o`lchov asbobiga nisbatan noto’g`ri joylashib qolishi va h.k. To`satdan yuz beruvchi xatoliklarni oldindan aytib berish qiyin. Mutaxassislarning fikricha ko`p hollarda to`satdan yuz beruvchi xatoliklarni musbat va manfiy ko’rsatkichlari bir-birini kompensatsiyalaydi va ularni ehtimollik nazariyasi qonuniyatlari asosida yechimini topish zarur. Ammo ko`p hollarda- amalda to`satdan yuz beruvchi xatoliklar ko’rsatkichlarning o`rtacha arifmetik qiymatini e'tiborga olgan holda o`lchashlar natijalarini qayta ishlash aniq xulosalarga olib kelishini isbotlanganligi to`g`risida ham mulohazalar bor.
Qo`pol xatoliklar – atayin, bilib turib qilinadigan harakatlar tufayli yo`l qo’yiladigan xatoliklar. Masalan, mutaxassis bo`lmagan shaxs yordamida o`lchash yoki hisoblash ishlarini bajarish, o`lchash ishlari bajralish jarayonidagi sharoit va shartlarini buzib, kuzatishlarni o`tkazish hamda hisobotlar tayyorlash, o`lchashlar natijalarini taxminan qaydnomaga kiritish, me'yoriy hujjatlar talablariga rioya qilmasdan o`lchov asboblaridan foydalanish va boshqalar.
Etalon deb, kattalikning o`lchamini hosil qilish, saqlash va uni boshqa o`lchash vositalariga uzatish uchun xizmat qiladigan o`lchovlarga aytiladi. Kattalikning birligi etalondan razryad etalonlariga uzatiladi, ulardan esa pog’onasimon tarzda ishchi o`lchash vositalariga uzatiladi. Etalonlarning tabaqalanish pog’onasi quyidagicha joylashgan:
-birlamchi etalonlar;
-ikkilamchi etalonlar;
-ishchi etalonlar.
Zamonaviy ilm-fan yutuqlarini qo`llagan holda, mazkur o`lchashlar sohasidagi mavjud bo`lgan imkoniyat doirasida va eng yuqori aniqlikda kattalikning birligini hosil qiluvchi etalonga birlamchi etalon nomi berilgan. Birlamchi etalon milliy (davlat) yoki xalqaro bo`lishi mumkin.
Birlamchi etalon orqali qiymati aniqlanadigan etalonga ikkilamchi etalon nomi berilgan.
Ba'zi hollarda nafaqat vaqt mobaynida o`zgarmas, doimiy bo`lgan parametrlarni, balki o`zgaruvchan boshqa parametrlarni, xususan, keng ko`lamdagi davriy yoki impulsli chastotalarni o`lchash lozim bo`ladi.
Mana shunday, ayrim sharoitlar uchun birlikni qayta yaratadigan va shu sharoitlar uchun birlamchi etalonning o`rnini bosadigan etalon –maxsus etalondan foydalaniladi. Maxsus etalon yordamida yaratilgan birlik birlamchi etalon yordamida yaratilgan birlikka mos bo’lishi kerak. Etalonlarning tabaqalanish chizmasi 3- rasmda keltirilgan.

3-rasm. Etalonlarning turlari.

Mamlakatda rasmiy ravishda asos qilib tasdiqlangan birlamchi yoki maxsus etalonga davlat etaloni nomi beriladi. Davlat etalonining saqlanganligini tekshirish uchun va yo`qolganida yoki buzilganida o`rnini bosadigan etalon ham mavjud. Bu etalonga guvoh etalon nomi berilgan. Odatda davlat etaloni birlikni yarata olmaydigan hollardagina ushbu etalondan foydalaniladi.
Nusxa etalon ishchi etalonlarga birliklar o`lchamlarini uzatishga mo’ljallangan ikkilamchi etalon hisoblanadi. Taqqoslash etaloni ham ikkilamchi etalon bo`lib, undan biror sababga ko`ra bir-biri bilan bevosita solishtirib bo`lmaydigan etalonlarni taqqoslash uchun foydalaniladi.
Yuqori aniqlikka ega bo`lgan namunaviy o`lchash vositalariga va ayrim hollarda juda katta aniqlikka ega bo`lgan namunaviy o`lchash vositalariga birlikning o`lchamini uzatish uchun ishchi etalon qo`llaniladi.