اندازه گیری هر کمیت مفروض، اصولا عبارت است از عمل یا حاصل مقایسه آن کمیت (که اندازه اش نامعلوم است) با یک استاندارد از پیش تعریف شده. از آنجا که دو کمیت مقایسه می شوند، نتیجه به صورت مقدار عددی بیان می شود. برای اینکه نتایج اندازه گیری معنی داشته باشد اساسا دو چیز لازم است: ۱- استاندارد به کار رفته برای مقایسه باید دقیقا تعریف شده باشد و پذیرش عام یافته باشد. ۲- دستگاه به کار رفته و روش پذیرفته شده باید موجه باشد.
اهمیت اندازه گیری
پیشرفت علم و تکنولوژی مستلزم پیشرفت همزمان روش های اندازه گیری است. با اطمینان می توان گفت که سریعترین راه ارزیابی پیشرفت هر ملت در علم و تکنولوژی، بررسی نوع اندازه گیری هایی است که انجام می دهد و روشی که با آن داده ها را از اندازه گیری به دست می آورد و پردازش می کند. هر رشته مهندسی دو وظیفه مهم به عهده دارد: ۱- طراحی لوازم و فرآیندها ۲- عملکرد و نگهداری درست لوازم و فرآیندها. هر دوی این وظایف به اندازه گیری نیاز دارند.
روش های اندازه گیری
۱. روش های مستقیم
در این روش ها کمیت نامعلوم (یا کمیت اندازه گیری شونده) مستقیما با یک استاندارد مقایسه و حاصل با یک عدد و یک یکا بیان می شود. استاندارد در حقیقت، تجسم فیزیکی یکای کمیت است. روش مستقیم اندازه گیری برای کمیت های فیزیکی مانند طول و جرم و زمان، روش کاملا معمول است.
۲. روش های غیر مستقیم
اندازه گیری به روش مستقیم همیشه نه ممکن، نه قابل اجرا و نه عملی است. در کاربردهای مهندسی از سیستم های اندازه گیری استفاده می شود. این سیستم ها برای اندازه گیری از روش های غیر مستقیم سود می جویند. سیستم اندازه گیری در واقع شامل یک عنصر تراگردان است که کمیت اندازه گیری شونده را به صورت قیاسی تبدیل می کند، سپس یک وسیله میانجی این سیگنال قیاسی را پردازش می کند و به قسمت نهایی که نتیجه اندازه گیری را ارائه می دهد می رساند.
اسباب های مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی
در تاریخ توسعه اسباب ها به سه گونه اسباب بر می خوریم: اسباب های مکانیکی، اسباب های الکتریکی و اسباب های الکترونیکی. اسباب های مکانیکی در حالت های ایستا و مانا بسیار اطمینان بخش اند، ولی نمی توانند در اندازه گیری حالت های پویا و گذرا سریع پاسخ دهند. روش های الکتریکی باز نمود خروجی آشکارساز سریعتری نسبت به روش های مکانیکی دارند. اسباب های الکترونیکی امروزه در بسیاری از اندازه گیری های علمی و صنعتی که به پاسخ های بسیار سریع احتیاج دارند به کار می روند و کم حجم اند، اطمینان بخشی زیادی دارند و مصرف توانشان نیز بسیار کم است.
طبقه بندی اسباب ها
اسباب ها را می توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد: ۱. اسباب های مطلق؛ این اسباب ها اندازه کمیت اندازه گیری شونده را بر حسب ثابت های فیزیکی اسباب پیدا می کنند. گالوانومتر تانژانتی و پل جریان ریلی نمونه های اسباب های مطلق اند. ۲. اسباب های ثانوی؛ این اسباب ها چنان ساخته شده اند که کمیت اندازه گیری شونده را تنها با مشاهده خروجی باز نموده اسباب می توان اندازه گیری گرفت. ولت سنج، دماسنج شیشه ای، فشار سنج، ارت سنج، رنگ سنج و دیتالاگر دما و رطوبت نمونه های اسباب های ثانوی اند.