A mérőeszközök fejlődéséről

A mérés a tudományos kutatás és a mérnöki munka alapvető tevékenysége, de egyúttal mindennapi életünk része is. Mérést végzünk reggel, ha rápillantunk az ablakban lévő hőmérőre, vagy ha óránkra nézve megállapítjuk, hogy ismét késni fogunk valahonnan. A hőmérő és az óra mérőeszközök, más néven műszerek.

A hosszúság, térfogat és tömeg mérésének eszközei már a régi civilizációkban kialakultak – nagyon sokféle mérőeszköz és mértékegység volt használatban – egységesítésük a 19. században kezdődött és még napjainkban is folyik. Az időmérés eszközei hosszú ideig kezdetlegesek voltak (napóra, homokóra, vízóra) és csak a súllyal működtetett ingaóra feltalálása (1280 körül Angliában) indította el a pontosabb időmérő szerkezetek fejlődését. Az 1300-as évektől a tengeri hajózás helyzet-meghatározó eszközeit kezdték fejleszteni, ezek már műszerek éppen úgy, ahogy a régi korok csillagászainak eszközei is azok.

Az elektroncső és a katódsugárcső és feltalálása után indult meg az elektronikus műszerek fejlődése, ez már a 20. századra esik. A fejlődést a mikroelektronika és a számítástechnika eredményeinek az utóbbi 30 évben történő alkalmazása gyorsította fel. A ma kapható elektronikus műszerekben mikroprocesszorok látnak el sokféle feladatot. Ennek fordítottjaként elterjedtek az ún. virtuális műszerek, ezekben számítógépeket különböző mérési feladatok megoldására alkalmas áramköri kártyák és programok tesznek intelligens műszerré.

A mérőrendszerekben analóg és digitális jelek feldolgozása és továbbítása történik. A mérendő jellemzők értéke az esetek többségében folytonosan változik. Amíg pl. a nyomás a gáztartályban 1,5 bar-ról 2 bar-ra változik, közben felveszi az 1,65 és az 1,6829 bar stb. értékeket is. Az ilyen jellemzőt analóg jellemzőnek, a változását leíró jelet mint időfüggvényt, analóg jelnek nevezzük. Ezzel szemben a digitális jel kvantált, tehát – ha pl. 0,1 bar a kvantum – csak diszkrét értékei, esetünkben 1,6-1,7-1,8-1,9-2,0 bar értékei különböztethetők meg. Ha a kvantum kicsi, a pontosság igen nagy lehet.

A mérés- és műszertechnikán belül külön terület az üzemi méréstechnika, amely az automatizált gyártási technológiák térhódításával párhuzamosan fejlődött. Az üzemi távadó méréseknél a mérendő jellemzővel arányos villamos jelet küldik {IV-272.} egy távoli feldolgozó kijelző, regisztráló, vagy folyamatot szabályozó egységbe.