Transport fakulteti metrologiya va standartlshtirish

Masshtabli o‘lchash o‘zgartkichlari o‘lchash signalini shu turdagi, faqat boshqa qiymatdagi signalga masshtabli (aniq) tarzda aylantirib beradi. Masalan, elektr tokining masshtabli o‘lchash o‘zgartkichlariga shuntlar, kuchlanishnikigaesa bo‘luvchilar nomi berilgan. Parametrik o‘lchash o‘zgartkichlarida kirishdagi signal turlicha (mexanik siljish yoki ko‘chish, bosim, og‘irlik kabilar) bo‘lib, chiqishdagisi esa faqat elektr signali (elektr qarshiligi,
elektr sig‘imi kabi) bo‘ladi.
O‘lchash asbobi deb kuzatish (kuzatuvchi) uchun qulay ko‘rinishli shaklda o‘lchash ma’lumoti signalini ishlab chiqishga mo‘ljallangan o‘lchash vositasiga aytiladi.
Ma’lumotni tavsif etishiga qarab o‘lchash vositalari quyidagilarga bo‘linadi: shkalali o‘lchash vositalari; raqamli o‘lchash vositalari; o‘ziyozar o‘lchashvositalari.
Bevosita ko‘rsatuvchi elektr o‘lchash asboblari, (xususan elektromexanik asboblari) ikki asosiy qismdan, ya’ni o‘lchash zanjiri va o‘lchash mexanizmidan iborat deb qarash mumkin.
O‘lchash zanjiri o‘lchanadigan elektr kattalikni (kuchlanish, quvvat, chastota va xokazoni) unga proporsional bo‘lgan va o‘lchash mexanizmiga ta’sir qiluvchi kattalikka o‘zgartirib beradi.
O‘lchash mexanizmi unga beriladigan elektr energiyasini qo‘zg‘aluvchan qicm va u bilan bog‘liq bo‘lgan ko‘rsatkich harakatining mexanik energiyasiga aylantirib beradi. Elektromexanik o‘lchash mexanizmlari magnitoelektrik, elektromagnit, elektrodinamik, induksion va elektrostatik mexanizmlardan iborat bo‘ladi.
O‘lchash texnikasining rivoji uchun yangi o‘lchash usullari asos bo‘lib xizmat qiladi. Keyingi paytlarda yangi o‘lchash usullarining paydo bo‘lishi nafaqat atrof muhitni tekshirish uchun foydalanish mumkin bo‘lgan yangi fizikaviy hodisalarning ochilishi, balki yangi hususiyatlarga ega bo‘lgan birlamchi o‘lchash o‘zgartkichlari ishlab chiqarish texnologiyasining tez rivojlanishiga ham bog‘liqdir. Bunday yangi o‘lchash usullari ichida yarim o‘tkazgichli o‘zgartkichlardan, yorug‘lik o‘zgartkichlaridan, yupka plyonkali o‘zgartkichlardan, O‘YuCh-o‘zgartkichlardan foydalanishga mo‘ljallangan usullarni aytib o‘tish mumkin.
Mikroprotsessorli axborotlarni qayta ishlash vositalarining yangi, zamonaviy turlarini yaratilishi o‘lchashlar nazariyasi va amaliyotining rivojiga salmoqli turtki bo‘ldi.
Mikroprotsessor - sonlarning ikkili kodidan iborat muayyan arifmetik va mantiqiy amallarni bajarishga mo‘ljallangan qurilmadan iborat. Mikroprotsessorlarning aniq turiga bog‘liq ravishda bu operatsiya (buyruq) lar yig‘indisi sifat hamda mazmun jihatdan ham keskin farq qilishligi mumkin. Lekinhar qanday holda ham buyruqlar yig‘indisi uchun ular kombinatsiyasi orqali har qanday talab qilingan sonlar o‘zgartirishini ta’minlaydigan buyruqlar yig‘indisining to‘lalik sharti bajarilishi kerak. Odatda, mikroprotsessor bir yoki bir nechta integral mikrosxemalar ko‘rinishida yasaladi. Mikroprotsessorlarning kichik o‘lchamlari va nisbatan arzonligi ularni o‘lchash asboblari va tizimlari tarkibida muhim o‘zgartkichlardan biri sifatida ishlatish imkonini beradi.
Avtomatlashtirilgan loyihalash tizimlari (ALT) nazariyasining muvaffaqiyati o‘lchash vositalarini ishlab chiqarish amaliyotining ehtiyoji tufayli yuzaga keldi. ALT loyihalash muddatlarini bir necha marta qisqartirish bilan birgalikda loyihalash sifatining oshishini ta’minlaydi. ALT ning maqsadi loyihalashdagi o‘ta qiyin va mayda ishlarni EHM yordamida bajarishdan iboratdir. Bundayoperatsiyalarga quyidagilar mansubdir:

• 
  mavjud texnikaviy echimlar haqidagi axborotlarni qidirish;
  
• 
  mumkin bo‘lgan echim variantlarini ajratib olish;
  
• 
  tavsiflarni hisoblash va parametrlarni maqbullashtirish (optimallashtirish);
  
• 
  loyiha hujjatlarini tayyorlash.
  

O‘lchash vositalarini ishlab chiqishni tezlashtirish va sifatini sezilarli darajada oshirish bir xil metrologik asosdagi kompleks loyihalash tizimlarini yaratish va keng ko‘lamda tadbiq etish evaziga erishilishi mumkin. Bunday usul elementlari o‘lchash tizimlarining keng avtomatlashtirilgan loyihalash tizimlarida (O‘TKALT) ishlatilgan.
O‘TKALT tizimlarini uslubiy ta’minlash asosida quyidagilar yotadi:

• 
  o‘lchash vositalarining axborot tavsiflarini baholash;
  
• 
  axborot operatorlari yordamida axborot jarayonlarni modellash;
  
• 
  axborotli signallarni o‘zgartirishning operatorli tenglamalaridan foydalanibstrukturali sxemalarni sintez qilish;
  
• 
  alohida loyihali yechimlarining dastlabki ko‘rsatkichlar majmui asosida muqobillashtirish usullaridan foydalanish.
  

Sun’iy yaratish yo‘lida to‘rtta asosiy masalani echish lozim bo‘ladi:

1. 
   Fikrlash qonunlarini tekshirish va ularga mos keladigan algoritmlarni yaratish;
   
2. 
   EHM ga kelib tushayotgan axborotlarni, hamda fikrlashning "sotsial" aspektlarini to‘g‘ri tushunishni ta’minlovchi juda ko‘p miqdordagi boshlang‘ich bilimlar bazasini EHM da yig‘ish;
   
3. 
   Bilim va rivojlanish jarayonining asosi sifatida sun’iy ong tizimlarning amaliy faoliyatini ta’minlovchi vositalar yaratish, ya’ni birinchi navbatda inson qo‘lini modellashtirish;
   
4. 
   Sun’iy sezgi organlari va obrazlarni aniqlash (tanish, ilg‘ash) tizimlarini yaratish.
   

Yuqoridagi sanab o‘tilgan masalalardan oxirgisi o‘lchash texnikasining yutuqlariga tayanadi. Uni yechishda olimlar o‘z oldilariga inson sezgi organlarigayaqin tavsiflarga erishish masalasini qo‘yishmaydi. Buning uchun tabiat tomonidan yaratilgan narsalarni ko‘r-ko‘rona takrorlash shart ekanmi? Ko‘rinishidan sunьiy ong tizimlari ixtisoslashtirilib, har bir ixtisoslashtirish doirasida ularning sezgi organlari xilma-xil va insonnikidan mukammalroq bo‘ladi. Masalan, yaqin kelajakda tibbiyot bo‘yicha ixtisoslashgan sunьiy ong yaratilishini juda katta ehtimollik bilan aytish mumkin.
Bunday tizim ko‘rinishidan, nafaqat ko‘rish va eshitish qobiliyatiga, balki harorat va elektr potensiallari aniq o‘lchash vositalariga, tashhisning ulьtratovush vositalariga va boshqa o‘lchash qurilmalariga ega bo‘ladi. Albatta, mukammal o‘lchash vositalari bilan ta’minlangan boshqa ixtisoslashgan ongli tizimlar ham yaratiladi.
Mikrokontrollerlar va mikroprotsessorlar asosida ishlaydigan o‘lchash asboblari yana ham ko‘paymoqda. Bu esa, turli ishlab chiqarish va texnologik jarayonlarning samaradorligini yanada oshirishda qo‘shimcha imkoniyatlar yaratadi. Darhaqiqat, mikrokontrollerlar va mikroprotsessorlarning o‘lchash asboblari va qurilmalarida keng qo‘llanilishi o‘lchash amalini birmuncha soddalashtiradi, sarf-harajatlarni kamaytiradi, o‘lchash aniqligini esa oshiradi. Bu esa ishlab chiqarilayotgan mahsulotlarning sifatlari jahon andozalariga mos bo‘lishini ta’minlashda muhim ahamiyat kasb etuvchi omillardan biri bo‘lib hisoblanadi.
O‘lchash texnikasi fundamental ilmiy izlanishlarga bevosita bog‘langan bo‘lib, tabiiy fanlarning eng yaxshi yutuqlarini o‘zida mujassamlashtirgan. Bu esa unga ulkan imkoniyatlar va rivojlanish istiqbollarini yaratish bilan bir qator muammolarni keltirib chiqardi. Birinchi navbatda quyidagilarni aytib o‘tish lozim:

• 
  o‘lchashlar birliligini ta’minlash muammosi;
  
• 
  umumiy o‘lchashlar nazariyasining rivojlanishi;
  
• 
  yangi fizikaviy usullar va har xil hisoblash qurilmalariga asoslangan o‘lchash amallarini
  

soddalashtirib, bir vaqtning o‘zida ularning samaradorligini oshirish;

• 
  yangi analiz va sintez usullariga asoslangan, tavsiflari oldindan aytiladigan o‘lchash vositalarini ishlab chiqarishni tezlashtirish;
  
• 
  loyihalashni avtomatlashtirish;
  
• 
  ishlab chiqarishni texnologik tayyorlashga asoslangan yangi o‘lchash vositalarini yaratish va tadbiq qilish.
  

Yuqorida qayd etilgan jarayonlar garchand muhim va keng bo‘lsa ham, alohida olingan aspektlarini, shu bilan birga behisob izlanishlar, tekshirishlarni, xususiy usullarni hamda o‘lchash tartiblarini ko‘rib chiquvchi bir qator o‘lchash nazariyalari mavjud. Ular bu jarayonning alohida bo‘lsa ham, etarli darajada farqli va har xil aspektlarini qaraydi. Xususiy usul va o‘lchash prinsiplarini ichida
quyidagilarni eslatamiz:

• 
  o‘lchash qurilmalarining aniqlilik nazariyasi;
  
• 
  statistik o‘lchashlar nazariyasi;
  
• 
  o‘lchash o‘zgartkichlarining umumiy energetik nazariyasi;
  
• 
  o‘lchashning axborot nazariyasi;
  
• 
  dinamik o‘lchashlar nazariyasi;
  
• 
  o‘lchash qurilmalarining invariantlik nazariyasi;
  
• 
  o‘lchashlarning algoritmik nazariyasi;
  
• 
  o‘lchash vositalarining moslashuv nazariyasi.
  

O‘lchashlar aniqligi nazariyasi asosida o‘lchash natijalarining xatoliklarini baholash va tekshirish usuli yotadi.
Esingizda bo‘lsa kerak, “xatolik” deganda o‘lchash amalida olingan natija qiymatining o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymatidan tafovuti tushuniladi. Aniqlik nazariyasining tub ma’nosini xatolik va uning tashkil etuvchilarini baholash, xatoliklar hosil bo‘lishining manba va sabablarini aniqlash hamda xatoliklarni kamaytirish usullari tashkil etadi.