Chương 1
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG
 
1.1. Định nghĩa và phân loại thiết bị
Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng đối tượng cần đo để
có kết quả bằng số so với đơn vị.
Với định nghĩa trên thì đo lường là quá trình thực hiện ba thao tác
chính: Biến đổi tín hiệu và tin tức.
- So sánh với  đơn vị  đo hoặc so sánh với mẫu trong quá trình  đo
lường.
- Chuyển đơn vị, mã hoá để có kết quả bằng số so với đơn vị.
Căn cứ vào việc thực hiện các thao tác này ta có các phương pháp và
hệ thống đo khác nhau.
Thiết bị đo và thiết bị mẫu
Thiết bị đo là một hệ thống mà đại lượng đo gọi là lượng vào, lượng
ra là đại lượng chỉ trên thiết bị (là thiết bị đo tác động liên tục) hoặc là
con số kèm theo đơn vị đo (thiết bị đo hiện số). Đôi khi lượng ra không
hiển thị trên thiết bị mà  đưa tới trung tâm tính toán  để thực hiện các
Algorithm kỹ thuật nhất định.
- Thiết bị mẫu dùng để kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị đo và đơn vị
đo.
Theo quy định hiện hành thiết bị mẫu phải có độ chính xác lớn hơn ít
nhất hai cấp so với thiết bị kiểm tra.
Ví dụ: Muốn kiểm định công tơ cấp chính xác 2 thì bàn kiểm định
công tơ phải có cấp chính xác ít nhất là 0,5.
1.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại song có thể chia thiết bị đo lường thành hai
loại chính là thiết bị đo chuyển đổi thẳng và thiết bị đo kiểu so sánh.

Thiết bị đo chuyển đổi thẳng
Đại lượng cần đo đưa vào thiết bị dưới bất kỳ dạng nào cũng được
biến thành góc quay của kim chỉ thị. Người đo đọc kết quả nhờ thang
chia độ và những quy ước trên mặt thiết bị, loại thiết bị này gọi là thiết bị
đo cơ điện. Ngoài ra lượng ra còn có thể biến đổi thành số, người đo đọc
kết quả rồi nhân với hệ số ghi trên mặt máy hoặc máy tự động làm việc
đó, ta có thiết bị đo hiện số.
Thiết bị đo kiểu so sánh
Thiết bị so sánh cũng có thể là chỉ thị cơ điện hoặc là chỉ thị số. Tuỳ
theo cách so sánh và cách lập đại lượng bù (bộ mã hoá số tương tự) ta có
các thiết bị so sánh khác nhan như: thiết bị so sánh kiểu tuỳ động (đại
lượng đo x và đại lượng bù xù luôn biến đổi theo nhau); thiết bị so sánh
kiểu quét (đại lượng bù xù biến thiên theo một quy luật thời gian nhất
định và sự cân bằng chỉ xảy ra tại một thời điểm trong chu kỳ).
Ngoài ra cũng căn cứ vào việc lập đại lượng bù người ta chia thành
dụng cụ mã hoá số xung, tần số xung, thời gian xung. Căn cứ vào điều
kiện cân bằng người ta chia thành dụng cụ bù không lệch (zero) và dụng
cụ bù có lệch (vi sai).
Căn cứ vào quan hệ giữa lượng ra và lượng vào, người ta chia thành:
thiết bị đo trực tiếp (đại lượng ra biểu thị trực tiếp đại lượng vào), thiết bị
đo gián tiếp (đại lượng ra liên quan tới nhiều đại lượng vào thông qua
những biểu thức toán học xác định), thiết bị đo kiểu hợp bộ (nhiều đại
lượng ra liên quan tới nhiều đại lượng vào thông qua các phương trình
tuyến tính).

1.3. Các đặc tính của thiết bị đo
1.3.1. Độ nhạy, độ chính xác và các sai số của thiết bị đo
1.3.1.1. Độ nhạy và ngưỡng độ nhạy
Ta biết phương trình cơ bản của thiết bị đo là z = f(x). Để có một sự
đánh giá về quan hệ giữa lượng vào và lượng ra của thiết bị đo, ta dùng
khái niệm về độ nhạy của thiết bị:
 
trong đó: ∆z là biến thiên của lượng ra và ∆x là biến thiên của lượng
vào.
Nói chung S là một hàm phụ thuộc x nhưng trong phạm vi ∆x đủ nhỏ
thì S là một hằng số. Với thiết bị có quan hệ giữa lượng vào và lượng ra
là tuyến tính, ta có thể viết: z = S.x, lúc đó S gọi là độ nhạy tĩnh của thiết

  10
1.3.1.2. Độ chính xác và các sai số của thiết bị đo
- Độ chính xác là tiêu chuẩn quan trọng nhất của thiết bị đo.. Bất kỳ
một phép đo nào đều có sai lệch so với đại lượng đúng
 
trong đó  xi là kết quả của lần đo thứ
xđ là giá trị đúng của đại lượng đo