Instruments de mesura elèctrica | Tipus Precisió Resolució Velocitat

Fundaamentalment hi ha tres tipus d'instruments de mesura i aquests són

1. Instruments de mesura elèctrics

2. Instruments de mesura mecànics.

3. Instruments de mesura electrònics.

Aquí ens interessen els instruments de mesura elèctrics, per tant, en parlem amb detall. Els instruments elèctrics mesuren diverses magnituds elèctriques com el factor de potència elèctric, la potència, la tensió i la corrent, etc. Tots els instruments elèctrics analògics utilitzen un sistema mecànic per a la mesura de diverses magnituds elèctriques, però, com sabem, tots els sistemes mecànics tenen una certa inèrcia, per tant, els instruments elèctrics tenen una resposta temporal limitada.

Ara hi ha diverses formes de classificar els instruments. En termes generals, podem categoritzar-los com:

Instruments de mesura absoluts

Aquests instruments donen una sortida en termes de constants físiques dels instruments. Per exemple, la balança de corrent de Rayleigh i el galvanòmetre tangent són instruments absoluts.

Instruments de mesura secundaris

Aquests instruments es construeixen amb l'ajuda d'instruments absoluts. Els instruments secundaris es calibren comparant-los amb instruments absoluts. Aquests s'utilitzen més sovint en la mesura de les magnituds en comparació amb els instruments absoluts, ja que treballar amb instruments absoluts és més lent.

Una altra manera de classificar els instruments de mesura elèctrica depèn de la manera en què produeixen el resultat de les mesures. En aquesta base, poden ser de dos tipus:

Instruments de desviació

En aquests tipus d'instruments, el punter de l'instrument de mesura elèctric es desvia per mesurar la magnitud. El valor de la magnitud es pot mesurar mesurant la desviació neta del punter des de la seva posició inicial. Per entendre aquests tipus d'instruments, prenem com a exemple un ampermetre de bobina permanent de moviment de magnete, que es mostra a continuació:

El diagrama mostrat a dalt té dos magnets permanents que s'anomenen la part estacionària de l'instrument, i la part mòbil, que està entre els dos magnets permanents, que consta del punter. La desviació de la bobina mòbil és directament proporcional a la corrent. Així, el moment és proporcional a la corrent, que es dóna per l'expressió Td = K.I, on Td és el moment de desviació.

K és una constant de proporcionalitat que depèn de la força del camp magnètic i el nombre de voltes de la bobina. El punter es desvia entre les dues forces oposades produïdes pel ressort i els magnets. I la direcció resultant del punter és en la direcció de la força resultant. El valor de la corrent es mesura pel l'angle de desviació θ, i el valor de K.

Instruments de zero

En oposició als instruments de desviació, els instruments de mesura elèctrica de zero o nul tendeixen a mantenir la posició del punter estacionària. Mantenen la posició del punter estacionària produint un efecte oposat. Així, per a l'operació dels instruments de zero, són necessaris els següents passos:

1. El valor de l'efecte oposat hauria de ser conegut per calcular el valor de la magnitud desconeguda.

2. El detector mostra la condició d'equilibri i desequilibri amb precisió.

El detector també hauria de tenir mitjans per a la força de restitució.
Anem a veure els avantatges i desavantatges dels instruments de desviació i zero tipus d'instruments de mesura:

1. Els instruments de desviació són menys precisos que els instruments de zero. És degut a que, en els instruments de desviació de zero, l'efecte oposat es calibra amb un grau elevat de precisió, mentre que la calibració dels instruments de desviació depèn del valor de la constant de l'instrument, per tant, generalment no té un grau elevat de precisió.

2. Els instruments de zero són més sensibles que els instruments de desviació.

3. Els instruments de desviació són més adequats en condicions dinàmiques que els instruments de zero, ja que les respostes intrínseques dels instruments de zero són més lentes que les dels instruments de desviació.

Les següents són les tres funcions importants dels instruments de mesura elèctrica.

Funció indicadora

Aquests instruments proporcionen informació sobre la magnitud variable sota mesura, i la major part del temps aquesta informació es proporciona per la desviació del punter. Aquest tipus de funció es coneix com la funció indicadora dels instruments.

Funció de registre

Aquests instruments solen utilitzar paper per a registrar la sortida. Aquest tipus de funció es coneix com la funció de registre dels instruments.

Funció de control

Aquesta funció es utilitza ampliament en el món industrial. En aquest tema, aquests instruments controlen els processos.
Ara hi ha dues característiques dels instruments de mesura elèctrica i sistemes de mesura. Es presenten a continuació:

Característiques estàtiques

En aquests tipus de característiques, la mesura de les magnituds és constant o varia lentament amb el temps. Algunes de les principals característiques estàtiques són les següents:

1. Precisió:
   És una qualitat desitjable en la mesura. Es defineix com el grau de proximitat amb el qual la lectura de l'instrument s'aproxima al valor real de la magnitud que s'està mesurant. La precisió es pot expressar de tres maneres

   
   

1. Precisió puntual

2. Precisió com a percentatge de l'escala o rang

3. Precisió com a percentatge del valor real.

2. Sensibilitat:
   També és una qualitat desitjable en la mesura. Es defineix com la raó de la magnitud de la resposta de la senyal de sortida a la magnitud de la resposta de la senyal d'entrada.

3. Reproductibilitat:
   És una altra qualitat desitjable. Es defineix com el grau de proximitat amb el qual una determinada magnitud pot ser mesurada repetidament. Un valor alt de reproductibilitat significa un valor baix de deriva. Hi ha tres tipus de deriva

   
   

1. Deriva zero

2. Deriva de gamma

3. Deriva zonal

Característiques dinàmiques

Aquestes característiques estan relacionades amb les magnituds que canvien ràpidament, per tant, per a comprendre aquests tipus de característiques, hem de estudiar les relacions dinàmiques entre la entrada i la sortida.

Declaració: Respecta l'original, els bons articles mereixen ser compartits, si hi ha infracció de drets contacta per eliminar.