Ελάχιστο Μέτρηση

Στην επιστήμη της μέτρησης, η μικρότερη και πιο ακριβής τιμή σε μια μετρούμενη ποσότητα που μπορεί να επιλυθεί στην κλίμακα του οργάνου αναφέρεται ως η ελάχιστη μέτρηση του οργάνου.

Η ακρίβεια ενός οργάνου συνδέεται με την ελάχιστη τιμή μέτρησής του. ένα όργανο που μπορεί να μετρήσει μικρότερες αλλαγές σε μια τιμή σε σχέση με ένα άλλο όργανο έχει μικρότερη τιμή «λιγότερο πλήθος» και επομένως είναι πιο ακριβές από το άλλο όργανο. Με απλά λόγια, μπορούμε να ορίσουμε το ελάχιστο πλήθος ενός οργάνου ως τον μικρότερο αριθμό που μπορεί να ληφθεί από αυτό χρησιμοποιώντας τη μικρότερη ποσότητα δεδομένων. Σκεφτείτε ότι η μικρότερη απόσταση που μπορεί να μετρηθεί από μια κλίμακα μέτρου είναι 1 mm, και ότι επομένως η ελάχιστη μέτρηση που μπορεί να μετρηθεί από την κλίμακα είναι 1 mm.

Λιγότερος αριθμός σε εξοπλισμό

Μόνο σημάνσεις κλίμακας που αντανακλούν τις ώρες του φωτός της ημέρας είναι διαθέσιμες σε ένα ηλιακό ρολόι. ένα μέτρημα μιας ώρας θα ήταν το λιγότερο μέτρημα του ηλιακού ρολογιού. Ένα χρονόμετρο που χρησιμοποιείται για τη χρονομέτρηση μιας κούρσας μπορεί να είναι ακριβές σε ένα δέκατο του δευτερολέπτου, που είναι η ελάχιστη μέτρηση του συγκεκριμένου χρονόμετρου. Επειδή έχει περισσότερα διαστήματα σε κάθε ώρα που έχει περάσει από το ηλιακό ρολόι, το χρονόμετρο είναι πιο ακριβές ή μπορούμε να πούμε ότι ένα χρονόμετρο είναι ένα  καλύτερο εργαλείο για τη μέτρηση των χρονικών διαστημάτων. Προκειμένου να ληφθούν ακριβείς μετρήσεις από όργανα όπως οι δαγκάνες βερνιέρου και οι μετρητές βιδών, που χρησιμοποιούνται σε πολλά πειράματα, η ελάχιστη μέτρηση ενός οργάνου είναι ένα από τα πιο κρίσιμα εργαλεία που πρέπει να έχετε.

Ελάχιστο πλήθος έναντι ακρίβειας

Η ακρίβεια και η ακρίβεια του οργάνου μετρώνται με τη μικρότερη μέτρηση. Η ακρίβεια ενός οργάνου θα αυξηθεί σε ευθεία αναλογία με τη χαμηλότερη μέτρηση. Οι όροι «λιγότερο μέτρημα» και «ακρίβεια» δεν πρέπει να συγχέονται. αναφέρονται σε δύο πολύ ξεχωριστές έννοιες. Όταν πρόκειται για την ακρίβεια μέτρησης, αναφέρεται στο πόσο κοντά μπορεί να φτάσει ένα όργανο σε μια συγκεκριμένη τιμή.

Καλλίπερο Βερνιέ

Το Vernier Calliper είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη λήψη γραμμικών μετρήσεων με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια. Λόγω της εξαιρετικής τους ακρίβειας, οι δαγκάνες Vernier χρησιμοποιούνται πολύ συχνά σε επιστημονικά εργαστήρια.

Η δαγκάνα Vernier αποτελείται από δύο κλίμακες που μετρούν την απόσταση.

Η κύρια κλίμακα του δαγκάνα Vernier είναι παρόμοια με αυτή ενός χάρακα. Στη μία πλευρά, έχει διαβαθμίσεις σε mm και εκατοστά (cm) και στην άλλη πλευρά, έχει διαβαθμίσεις σε ίντσες (ίντσες).

Είναι η κλίμακα Vernier που πρέπει να μετρηθεί σε σύγκριση με την Κύρια κλίμακα του Vernier Calliper. Η ανάγνωση της κύριας κλίμακας λαμβάνεται ως η πρώτη ένδειξη στην κύρια κλίμακα που βρίσκεται στα αριστερά του μηδενός της κλίμακας Vernier, η οποία είναι η πρώτη ανάγνωση στην κύρια κλίμακα. Η ζυγαριά βερνιέ είναι μια κινητή ζυγαριά που χρησιμοποιείται σε εργασίες ακριβείας. Εκτός από την παράλληλη κίνηση προς την κύρια κλίμακα, επιτρέπει τη λήψη μετρήσεων στην κύρια κλίμακα του παχύμετρου βερνιέρου που είναι κλάσματα μιας διαίρεσης. Το σημάδι που γίνεται στην κλίμακα Vernier που αντιστοιχεί ακριβώς σε ένα σημάδι που γίνεται στην κύρια κλίμακα αναφέρεται ως ένδειξη της κλίμακας Vernier.

Η γραμμική μέτρηση υποβοηθάται από τη χρήση τόσο της κύριας κλίμακας όσο και της κλίμακας βερνιέρου.

Τα σαγόνια μιας δαγκάνας Vernier είναι επίσης ένα σημαντικό συστατικό. Ο βερνιέρος είναι ένα παχύμετρο με δύο σαγόνια. Σε αυτή την περίπτωση, οι κάτω σιαγόνες αναφέρονται ως εξωτερικές σιαγόνες και χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του μήκους μιας ράβδου, της διαμέτρου μιας σφαίρας και της εξωτερικής διαμέτρου ενός κυλίνδρου, μεταξύ άλλων. Οι υψηλότερες σιαγόνες του δαγκάνα αναφέρονται ως εσωτερικές σιαγόνες και χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της εσωτερικής διαμέτρου ενός κοίλου σωλήνα ή κυλίνδρου. Η λεπτή λωρίδα σε ένα παχύμετρο Vernier χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του βάθους αντικειμένων όπως ποτήρια ζέσεως, η οποία είναι μια ακριβής μέτρηση. Η δαγκάνα μπορεί να στερεωθεί σε οποιοδήποτε σημείο της κύριας ζυγαριάς με τη χρήση βιδών στη ζυγαριά βερνιέ.

Μηδενικό σφάλμα

Μόλις κλείσουν οι δύο σιαγόνες, ελέγξτε ότι τα μηδενικά σημάδια στην κύρια κλίμακα και τα μηδενικά σημάδια στην κλίμακα βερνιέρ είναι τα ίδια. Εάν δεν είναι, τότε δεν υπάρχει μηδενικό σφάλμα. Διαφορετικά, λαμβάνεται υπόψη κατά την εκτέλεση γραμμικών μετρήσεων στην κύρια κλίμακα.

Ο όρος «μηδενικό σφάλμα» αναφέρεται στην κατάσταση στην οποία ένα όργανο μετρήσεων λαμβάνει μια ένδειξη όταν δεν αναμένεται ένδειξη. Όταν ένα μηδέν στην κύρια κλίμακα δεν αντιστοιχεί με ένα μηδέν στην κλίμακα Vernier, αυτό αναφέρεται ως μηδενικό σφάλμα Vernier Calliper.

Λιγότερος αριθμός Vernier Calliper

Η χαμηλότερη διαίρεση στην κύρια κλίμακα διαιρούμενη με τον ελάχιστο αριθμό διαιρέσεων στην κλίμακα Vernier είναι η ελάχιστη μέτρηση του παχύμετρου Vernier.

Ελάχιστο πλήθος δαγκάνα Vernier =1mm/10 divisions=0,1 mm

Ένα Vernier Calliper έχει μια ποικιλία εφαρμογών.

Οι δαγκάνες Vernier είναι όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του μήκους ενός σωλήνα ή οποιουδήποτε άλλου αντικειμένου ενδιαφέροντος. Η διάμετρος μιας σφαιρικής μπάλας μπορεί επίσης να μετρηθεί με τη βοήθεια αυτών των οργάνων. Εκτός από ένα παχύμετρο, είναι δυνατή η μέτρηση της εσωτερικής και εξωτερικής διαμέτρου ενός κοίλου κυλίνδρου.

Μετρητής βίδας

Όταν περιστρέφουμε τη λαβή της βίδας σε ένα μετρητή βίδας, παίρνουμε τη γραμμική περιστροφή της κύριας κλίμακας που πρέπει να καταγράψουμε. Αυτή η γραμμική ροή χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της διαμέτρου του σύρματος ή του πάχους του μεταλλικού στρώματος που μετράται.

Όταν τα άκρα του άκμονα και της ατράκτου έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, είναι σύνηθες το μηδενικό σημάδι της κυκλικής κλίμακας να μην αντιστοιχεί στη γραμμή βάσης της κύριας κλίμακας ως αποτέλεσμα μηχανικών ελαττωμάτων. Σε κάθε σενάριο, είναι είτε πάνω είτε κάτω από τη γραμμή βάσης της κύριας κλίμακας και σε κάθε περίπτωση, υποστηρίζεται ότι το μετρητή βίδας έχει μηδενικό σφάλμα.

Η βασική διαφορά μεταξύ του μετρητή βιδών και του παχύμετρου βερνιέρου είναι ότι ο μετρητής βιδών χρησιμοποιείται μόνο για εξωτερικές μετρήσεις, ενώ ο μετρητής βερνιέ μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για εξωτερικές όσο και για εσωτερικές μετρήσεις. Η ελάχιστη μέτρηση για τη δαγκάνα βερνιέ είναι 0,1 mm, ενώ η ελάχιστη μέτρηση για το μετρητή βίδας είναι 0,001 mm.

Ελάχιστο πλήθος μετρητή βιδών =0,01 mm

Συμπέρασμα

Η ακρίβεια ενός οργάνου είναι ανάλογη της ελάχιστης τιμής μέτρησής του. Αυτό σημαίνει απλώς ότι ένα όργανο που μπορεί να μετρήσει μικρότερες αλλαγές σε μια τιμή από ένα άλλο όργανο έχει μικρότερη τιμή μέτρησης και επομένως είναι πιο ακριβές.