Ölçü aleti, fiziksel nicelik ölçmeye yarayan bir cihazdır. Fiziksel bilimler, kalite güvencesi ve mühendislikte kullanılan ölçme; gerçek şeylerin ve olayların, fiziksel niceliklerini elde etme ve kıyaslama etkinliğidir. Yerleşik standart nesneler ve olaylar ölçü birimleri olarak kullanılır ve ölçme işlemi; üzerinde çalışılan unsur ve bununla ilişkili ölçü birimi hakkında bir sayı verir. Ölçü aracının kullanımını tanımlayan araçlar ve formel test yöntemleri, elde edilen sayıların arasındaki ilişkilerin vasıtalarıdır.

Denizler Altında Yirmi Bin Fersah'taki Kaptan Nemo ve Pierre Aronnax, ölçü aletleri üzerinde kafa yorarlarken.
Framingham'daki bir dinlenme tesisinde aşk ölçme aygıtı ve güç ölçme aygıtı.

Tüm ölçü araçları araç hatası ve ölçüm belirsizliğine çeşitli düzeylerde yatkındır.

Bilim insanları, mühendisler ve diğerleri, ölçümlerini yapabilmek için çok çeşitlilikte aletlere ihtiyaç duyarlar. Bu aletler; cetvel ve kronometre gibi basit cisimlerden, elektron mikroskobu ve parçacık hızlandırıcı gibi karmaşık cihazlara kadar değişkenlik gösterir. Sanal cihazlar, çağdaş ölçü araçlarının geliştirilmesinde geniş ölçüde kullanılır.

 
Bir zaman ölçme cihazı olan kol saati.

Güneş saati, geçmiş çağlarda sık kullanılan bir zaman ölçme aletiydi. Günümüzde genel olarak kullanılan ölçme aletleri saat ve kol saatidir. Yüksek hassasiyet düzeyinde zaman ölçümleri için atom saati kullanılır.

Enerji, enerji sayacı ile ölçülür. Enerji sayaçlarına örnek olarak:

Elektrik sayacı

değiştir

Elektrik sayacı, enerjiyi kilowatt saat olarak doğrudan ölçer.

Gaz sayacı

değiştir

Gaz sayacı, kullanılan gazın hacmini kaydederek dolaylı yoldan ölçer. Ölçümden elde edilen değer, gazın enerji değeriyle çarpılarak harcanan enerjiye çevrilebilir.

Güç (enerji akısı)

değiştir

Enerji değiş tokuşu yapan bir fiziksel sistem, birim zamanda yapılan enerji değiş tokuşu ile açıklanabilir. Bu, enerji akısı olarak da bilinir.

Güç değerlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (güç).

Aksiyon, işlem süresince geçen zamandaki (enerji üzerine zaman integrali) toplam enerjiyi tanımlar. Açısal momentumunkiyle aynı boyuta sahiptir.

Bu kavram, klâsik mekanik ve sürekli ortamlar mekaniğinde bulunan temel kemiyetleri kapsar. ancak sıcaklıkla ilişkili soruları veya kemiyetleri hariç tutmaya çalışır.

Uzunluk (mesafe)

değiştir

Uzunluk birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (uzunluk)

Alan birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (alan)

 
Hacim ölçmek için sıklıkla kullanılan bir ölçü kabı.

Katı maddenin yoğunluğu biliniyorsa, hacim hesaplamak için tartma işlemi.

Hacim birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (hacim)

Kütle veya hacim akış ölçümü

değiştir

Hız (uzunluk akısı)

değiştir

Hız birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (hız)

 
Terazi: Dengelenmiş kuvvetlerle kütle ölçümü yapmaya yarayan araç.

Kütle birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (kütle)

Doğrusal momentum

değiştir

Kuvvet (doğrusal momentum akısı)

değiştir
 
Gayriataletsel gözlemci çerçevesinde mutlak basınç ölçümü: Dünya'nın yerçekimsel alanında cıva (Hg) barometresinin çalışma prensibi.

Basınç (doğrusal momentumun akı yoğunluğu)

değiştir

Basınç birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (basınç)

Açısal hız veya birim zamanda dönme

değiştir

Açısal hız birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (açısal hız)

Frekans sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (frekans)

Üç boyutlu uzayda konumlandırma

değiştir

Navigasyon hakkındaki kısma bakınız.

Mekanik nicelikler tarafından taşınan enerji, mekanik iş

değiştir

Elektrik, elektronik ve elektrik mühendisliği

değiştir

Elektriksel yükle ilgili değerlendirmeler; elektrik ve elektroniğe hükmeder. Elektriksel yük, elektromanyetik alan vasıtasıyla birbirleriyle etkileşime girer. Eğer yük hareket etmiyorsa, o alana elektriksel alan denir. Yükler hareket ederek, özellikle elektriksel olarak nötr iletkende elektrik akımı oluşturuyorsa, o alana manyetik alan denir. Elektriğe nitelik (potansiyel) verilebilir ve elektriksel yük, elektriğin maddemsi özelliğidir. Temel elektrodinamikte enerji (veya güç); potansiyelin, o potansiyeldeki elektriksel yük (veya akım) miktarıyla çarpılması ile hesaplanır: potansiyel x yük (veya akım). (Bakınız: Klasik elektromanyetizma ve Elektromanyetizmanın eşdeğişim formülasyonu)

 
Net elektriksel yükü saptamaya yarayan bir elektroskop.

Elektrik yükü

değiştir

Elektriksel yük birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (elektriksel yük)

Elektrik akımı (yük akımı)

değiştir

Elektrik veya elektrik enerjisi ile taşınan enerji

değiştir

Elektrik ile taşınan güç (enerjinin akımı)

değiştir

Elektriksel alan (elektriksel potansiyelin negatif gradyanı, birim uzunluğa düşen voltaj)

değiştir

Ses ölçü aleti

değiştir

Manyetik alan sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (manyetik alan)

Kombinasyon araçları

değiştir
  • Multimetre (veya elektriksel ölçü aleti), asgari olarak: ampermetre, voltmetre ve direnç ölçer fonksiyonlarını bir araya getirir.
  • LCR ölçer, direnç ölçer, kapasimetre ve indüktans ölçer fonksiyonlarını bir araya getirir. Ölçme yönteminin köprü devresi olması nedeniyle bileşen köprü olarak da bilinir.

Sıcaklık ilişkili değerlendirmeler termodinamiğe hükmeder. Isıyla ilişkili belirgin iki özellik vardır:

  • Isıl potansiyel — sıcaklık, örneğin: kor halindeki kömürün, siyah kömürden farklı ısıl niteliği vardır.
  • Maddemsi özellik — entropi, örneğin: bir kor halindeki kömür bir tencere suyu yeterince ısıtmaz ama yüz tanesi ısıtır.

Termodinamikte enerji, ısıl potansiyel ile o potansiyeldeki entropi miktarının çarpımıyla hesaplanır: sıcaklık x entropi.

Entropi sürtünmeyle üretilebilir ama yok edilemez.

Kimyada tanıtılan ve genellikle dolaylı yolla ölçülen fiziksel nicelik. Eğer maddenin türü ve kütlesi biliniyorsa; atom kütlesi veya molekül kütlesi (periyodik tablodan bakılır, kütle spektrometresi ile kütle ölçülür), maddenin miktarını birim olarak doğrudan verir. Belli başlı molar değerler verilmişse, bahsi geçen maddenin miktarı hacim, kütle veya yoğunluk ölçerek bulunabilir. Ayrıca bakınız: molar kütle.

Not: ısıl kondüksiyon yerine ısıl radyasyonun ölçümü veya ısıl taşınım; hiçbir fiziksel temasın, sıcaklık ölçümünde (pirometri) gerekli olmadığı anlamına gelir.
Not2: ısıl uzay görüntüleri termografiyle elde edilir.
  • Direnç termometresi prensibi: fizik ve sanayide uygulandığı şekliyle; sıcaklık ve metallerin elektriksel direnci arasındaki ilişki 10 ila 1000 kelvindir.
  • Katı termometre prensibi: sıcaklık ve katının uzunluğu arasındaki ilişki (genleşme).
  • Termistör prensibi: sıcaklık ve seramik veya polimerlerin elektriksel direnci arasındaki ilişki 0,01 ila 2000 kelvindir (−273.14 ila 1,700 °C).
  • Termokupl (veya ısıl çift) prensibi: sıcaklık ve metallerin kesişim noktaları voltajı arasındaki ilişki (Termoelektrik etki#Seebeck etkisi) −200 °C ila +1350 °C'dir.
  • Termometre
  • Termopil, birbiriyle bağlanmış bir grup termokupldur.
  • Üçlü nokta, termometre kalibrasyonu için kullanılır.

Görüntüleme teknolojisi

değiştir

Tekniksel olarak benzeri unsurlar madde biliminde ısıl analiz yöntemleri içerisinde görülebilir. Ayrıca bakınız: Sıcaklık ölçümü ve Kategori:Termometreler.

Sıcaklık birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (sıcaklık)

Entropi veya termal enerji vasıtasıyla taşınan enerji

değiştir
 
Sıcaklık ölçüm aygıtı olmayan aktif bir kalorimetre.

Buna; ısıl kütle veya enerjinin ısıl katsayısı, tepkime enerjisi, ısı aktarımı dahildir. Kimyasal tepkimeler gibi nedenlerle ortaya çıkan enerjinin entropi tarafından taşınmasını ölçen kalorimetreler, pasif kalorimetre olarak adlandırılır. Ölçülecek numuneyi belli miktarda entropiyle dolduran, numuneyi ısıtan kalorimetrelere ise aktif kalorimetre denir.

Ayrıca bakınız: Kalorimetre veya Kalorimetri

Entropi; enerji ve sıcaklık ölçümüyle dolaylı olarak bulunabilir.

Entropi aktarımı

değiştir

Faz değişimi kalorimetresinin enerji değerinin, mutlak sıcaklığa bölünmesiyle değiştirilen entropi miktarı elde edilir. Faz değişimi entropi oluşturmaz, bu yüzden entropi ölçümüne uygundur. Bu şekilde entropi üretmeden, belirli sıcaklıklardaki enerji ölçümleri işlenerek dolaylı yoldan entropi değerleri bulunur.

Entropi içeriği

değiştir

Numunenin sıcaklığı neredeyse mutlak sıfıra düşecek kadar soğutulur, örneğin numuneyi sıvı helyuma daldırarak. Mutlak sıfırda herhangi bir maddenin entropisi olmadığı varsayılır (bakınız: Termodinamik üçüncü kanunu). Sonrasında, soğutulmuş maddeyi entropiyle doldurarak istenilen sıcaklığa getirmek için iki aktif kalorimetre çeşidi kullanılır:

Entropi üretimi

değiştir

Isıl olmayan taşıyıcılardan enerji aktaran işlemler entropi üretir (örneğin: Count Rumford tarafından bulunan mekanik/elektriksel sürtünme). Ya üretilen entropi ya da ısı ölçülür veya ısıl olmayan taşıyıcının aktarılmış enerjisi ölçülebilir.

  • Kalorimetre
  • Er ya da geç ısıya ve ortam sıcaklığına dönüşecek işi ölçen herhangi bir aygıt.
Enerji kaybetmeden sıcaklığını düşüren entropi, entropi üretir (örneğin: izole bir çubukta kondüksiyon: ısıl sürtünme oluşturur).

Enerjinin sıcaklık katsayısı veya ısı sığası

değiştir

Sıcaklık değişimi ve ısıyla taşınan enerji ile ilgili orantısal bir etmendir. Eğer madde gaz ise, bu katsayı kayda değer bir şekilde sabit hacim veya sabit basınçta ölçülmeye bağımlıdır.

Isı sığası birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (ısı sığası)

Genleşme katsayısı

değiştir
Ayrıca bakınız: ısıl analiz, ısı.

Buna, maddenin makroskopik özelliklerini ölçen araçların çoğu dahildir. Katı hal fiziğinin içinde bulunan yoğun madde fiziğinde; katıları, sıvıları ve ikisinin arasındakiler (viskoelastisite) üzerinde çalışılır. Akışkanlar mekaniğinde ise; sıvı, gaz, plazma ve bunların arasındaki maddeler (süperkritik akışkanlar) üzerinde çalışılır.

Bu kavram, sıvıların ve kristal gibi sıkıştırılmış katıların parçacık yoğunluğu hakkında bilgi verir. Yığın yoğunluğu ise tanecikli ve gözenekli katıların yoğunluğu hakkında bilgi verir.

Yoğunluk birimlerinin sıralaması için bakınız: Büyüklük kıyaslaması (yoğunluk)

Sıvının şekli ve yüzeyi

değiştir

Sıkıştırılmış maddenin şekil değiştirmesi

değiştir
 
Ölçüm sonuçları: (a) kırılgan, (b) kırılma noktalı telleşebilen, (c) kırılma noktasız telleşebilen.

Görüntüleme teknolojisi

değiştir
  • Tomografi, bir nesneye hasar vermeden iç yapısının 2 veya 3 boyutlu görüntülerini analizi ve kaydı için kullanılan bir aygıttır.

Gaz sürtünmesi ve direnci

değiştir
Ayrıca bakınız: Kategori: Malzeme bilimi, malzeme bilimi

Yoğun maddenin elektriksel özellikleri hakkında daha fazlası, gaz

değiştir
 
Elektrokimyasal hücre: madde potansiyelini hesaplamak için kullanılan bir aygıt.

Bu tür ölçümler, molekül dipol değerlerinin bulunmasında yardımcı olur.

Ayrıca bakınız: Kategori:Madde içinde elektrik ve manyetik alanlar

Maddenin reaktandan ürüne dönüşüm yapması, maddenin hâlleri arasında değişim, kimyasal tepkimeler veya çekirdek tepkimeleri veya membran yoluyla difüzyon gibi faz konversiyonlarında toplam enerji dengesi vardır. Özellikle sabit basınç ve sabit sıcaklıkta molar enerji dengesi; madde potansiyeli veya kimyasal potansiyel veya molar Gibbs serbest enerjisini tanımlar ve bu şekilde kapalı sistemde işlemin gerçekleşip gerçekleşmeyeceği bilgisini verir.

Entropiyi dahil eden enerji dengesinin iki kısmı vardır: maddenin değişmiş entropi içeriğinin nedeni olan denge ve tepkimenin kendisi tarafından salınan veya alınan enerjinin nedeni olan diğeri, yani Gibbs serbest enerjisi değişimi. Tepkime enerjisinin toplamına ve entropi içeriğinin değişiminden sorumlu enerjiye entalpi de denir. Genellikle tüm entalpi entropi tarafından taşınır ve bu şekilde kalorimetre vasıtasıyla ölçülebilir.

Kimyasal tepkimelerdeki standart durumlar için ya molar entropi içeriği ya da molar Gibbs enerjisi ile belirlenmiş bir sıfır noktası çizelgelenir. Ayrıca molar entropi içeriği ve molar entalpi de aynı işlemde kullanılabilir. (Bakınız: oluşumun standart entalpi değişimi, standart molar entropi)

Redoks tepkimesinin madde potansiyeli, genellikle akümülatör kullanarak elektrokimyasal olarak belirlenir

Diğer değerler kalorimetreyle dolaylı yoldan belirlenebilir veya faz diyagramları kullanılabilir.

Ayrıca bakınız: Elektrokimya

Amorphous solids lack a distinct pattern and are identifyable thereby.

Görüntüleme teknolojisi, mikroskoplar

değiştir
Ayrıca bakınız: spektroskopi, malzeme analiz yöntemleri listesi.

Maddedeki sıkıştırma dalgaları, ses

değiştir

Mikrofonların bazen hassasiyeti ses yansımasıyla artar. Bakınız: akustik ayna

 
Güneş ışığını ayırmada kullanılan bir aygıt: ayırıcı prizma
 
Elektromanyetik tayf

Durgun kütlesi olmayan ışık ve radyasyon

değiştir
Ayrıca bakınız: Kategori:Optik aletler

Basınç (doğrusal momentumun anlık yoğunluğu)

değiştir

The measure of the total power of light emitted.

 
Katot ışın tüpü.
 
Elektromanyetik tayfın iyonlaştırıcı olmayan radyasyon çeşitlerini gösteren başka bir görsel.

İyonlaştırıcı radyasyona ışın parçacıkları ve ışın dalgaları dahildir. Özellikle X ışını ve gama ışını, çarpışma süreciyle bir atomdan elektron koparmak içinyeterli miktarda (ısıl olmayan) enerji aktarır.

 
Alfa dalgalarını belirleyen bulut odası.

Parçacık ve ışın akısı

değiştir

Kimliklendirme ve içerik

değiştir

Buna kimyasal madde, herhangi bir çeşit ışın, temel parçacık, yalancı parçacık (veya kuazi parçacık]] dahildir. Bu başlığın dışındaki pek çok ölçü aygıtı; kimliklendirme işleminde kullanılabilir veya en azından bu işlemin bir parçası olabilirler.

Ayrıca bakınız: analitik kimya; özellikle kimyasal analiz yöntemleri listesi veya maddesel analiz yöntemleri istesi

Karışımlardaki madde içeriği, madde kimliklendirmesi

değiştir

pH: bir çözeltideki proton derişimi

değiştir
 
Leonardo da Vinci tarafından çizilmiş Vitruvius Adamı, Gallerie dell'Accademia, Venedik (1458-90)

Fotometri, gözün algıladığı parlaklık bakımından ışık ölçümüdür. Fonometrik nicelikler; gözün tayfsal hassasiyetini kalıp alan ışıtma gücü fonksiyonunun, her dalga boyunun katkısını ölçerek elde ettiği anolojik radyometrik niceliklerden köken almaktadır.

Olası değer aralıkları için büyüklük kıyaslamalarına bakınız:

İşitme

değiştir

Sıcaklık

değiştir

Ayrıca bakınız: kızılötesi termometre

Kanla ilişkili değişkenler kan testi maddesinde belirtilmiştir.

 
Spirometre. A borusuna üflemek B hacmini doldurur, geri kalan unsurlar kuvvet dengesini sağlar.

Solunum sisteminde karbondioksitin yoğunluğu veya kısmi basıncı

değiştir

Sinir sistemi (sinirlerin bilgiyi elektriksel olarak işlemesi ve iletmesi)

değiştir

Kasların ortaya koyduğu güç ve iş

değiştir
 
Üç boyutlu temsil olarak işlenmiş ekokardiyografi.

Ayrıca bakınız: Kategori:Fizyolojik araçlar ve Kategori:Tıbbi test teçhizatı.

See also Kategori:Meteorolojik alet ve ekipmanlar.

Ayrıca bakınız: Kategori:Seyir araçları and Kategori:Seyir. Ayrıca bakınız: Kategori:Nivelman araçları.

Astronomi

değiştir

Ayrica bakınız: Kategori: Astronomik araçlar ve Kategori:Gözlemevleri.

Teleskop ve deniz navigasyon araçları gibi bâzı araçların, yüzyıllardır askerî uygulamaları olmuştur. Öte yandan; askerî etkinliklerdeki ölçü araçlarının rolü, 19. yüzyılın ortalarından başlayarak uygulamalı bilim vasıtasıyla gelişen teknolojiyle birlikte katlanarak artmıştır. Askerî ölçü araçları, bu maddede tanımlanan navigasyon, astronomi, optik, görüntüleme ve hareketli cisim kinetiği gibi pek çok araç kategorisinde ilerleme kaydetmiştir. Askerî araçlar genel olarak; uzağı görme, karanlıkta görme, bir cismin coğrafî konumunu belirleme ve hareketli bir cismin yolunu ve doğrultusunu bilmek ve kontrol etmek gibi konularda yoğunlaşmıştır. Bu araçların ön plâna çıktığı özellikleri arasında kullanılabilirlik, hız, güvenilirlik ve doğruluk ve kesinliktir.

Kategorisiz, özelleşmiş veya genelleşmiş uygulamalar

değiştir

Kurgusal aygıtlar

değiştir

Ayrıca bakınız

değiştir

Kaynakça

değiştir