Computer simulation of scales measurement

Abstract

Tyrimų tikslai - sukurti kompiuterinius būdus ir juos įgyvendinti, imituojant linijinių ir kampinių apskritiminių skalių matavimą bei sukurti naujas kompiuterines programas matavimo proceso aiškinimui mokymo procese. Tokie metodai jau gana intensyviai plėtojami pasaulio universitetuose, todėl mūsų mokslo darbuotojams ir pedagogams tikslinga taip pat užimti šioje srityje savo poziciją. Modeliuojant skalių matavimo procesą, įvertinami šie pagrindiniai jo elementai - matuojamasis objektas, pirminis matavimo keitiklis (sensorius), informacijos stiprinimas ir keitimas, pavyzdinis matas, su kuriuo lyginamas matuojamasis dydis, matavimo atvejų registravimas, įverčiai, rezultatų apdorojimas, taikant ir kompiuterinius matematinės statistikos metodus bei programas, taip pat matavimo rezultatų pateikimas protokolo, grafiko ar kt. pavidalu. Tam imituoti panaudota skalė su specialiai įvestomis brūkšnių padalos paklaidomis, viena dviem eilėmis didesnėmis už kompiuterio displėjaus skiriamąją gebą, jo tinklelio diskretą. Apskritiminės skalės pozicija stačiakampėje displėjaus koordinačių sistemoje laisvai keičiama pasirinkto centro atžvilgiu. Matavimo prietaisus MP1 ir MP2 imituoja jų pavaizdavimas ekrane ties skalės brūkšniais viršutinėje ir apatinėje skalės dalyje. Kontrolės elementų grupėje “Detalė” pasirenkami apskritiminės skalės kūrimo parametrai. Tai - jos padalų skaičius ir padalos pagaminimo tikslumas (kiekvienos padalos nukrypimų nuo nominalios reikšmės galimos ribos, laipsniais). Pasirinkus šiuos parametrus nauja skalė sukuriama mygtuku “GENERUOTI”. Pateiktame pavyzdyje galime pasirinkti skalės padalų skaičius - 8, 10 ir 12. Tiek padalų visai užtenka modeliuoti matavimo procesą ir vizualiai jį kontroliuoti. Kai padalų daugiau, patogiau dirbti neišvedant grafinio skalės vaizdo į displėjų ir atliekant reikalingą matavimų serijų kiekį automatizuotai, o matavimų rezultatus gaunant lentelės pavidalu. Kontrolės elementų grupėje “Matavimas” pasirenkame laukiamų rodmenų paklaidų diapazoną ir galime įtraukti atsitiktinę matavimo paklaidą - pasirinktos dydžio eilės atsitiktinį matavimų rezultato skirtumą nuo vizualiai atskaitomos reikšmės (imituojamos žmogaus ar užrašančio matavimo prietaiso rodmenų paklaidos). Sukdami skalę padalos žingsniu į vieną ar kitą pusę po skale esančiais mygtukais - rodyklėmis, tos padalos atskaitymų rezultatus plika akimi matome masteliu 1:1, skalės centre - padidintu, 5:1 masteliu. Skaitinė reikšmė pateikiama kontrolės elementų grupėje “Rezultatai”. Kompiuterinis modeliavimas - tai matavimo principo, būdo tyrimų galimybė, gaunamų rezultatų tikrinimas ir jų apdorojimas nenaudojant brangių ir ne visada prieinamų matavimo prietaisų ar stendų. Tai ypač aktualu universitetams ir tyrimo įstaigoms, ne visada turinčioms pakankamą materialinę bazę. Aprašytasis metodas labai aktualus ir tinkamas svarbiai šio laikotarpio tendencijai įgyvendinti - tobulinti informacijos prieinamumą visuomenei, leidžia atlikti eksperimentus įvairiose šalyse ir operatyviai apie tai keistis informacija šiuolaikinėmis kompiuterinėmis informacijos priemonėmis.