Elektriske måleinstrumenter | Typer Nøjagtighed Præcision Opløsning Hastighed

Der findes i princippet tre typer af måleenheder, og de er

1. Elektriske måleenheder

2. Mekaniske måleenheder.

3. Elektroniske måleenheder.

Her er vi interesseret i elektriske måleenheder, så vi vil diskutere dem i detaljer. Elektriske instrumenter måler forskellige elektriske størrelser som effekt faktor, effekt, spænding og strøm osv. Alle analoge elektriske instrumenter bruger et mekanisk system til at måle forskellige elektriske størrelser, men som vi ved, har alle mekaniske systemer en vis inertie, og derfor har elektriske instrumenter en begrænset tidsrespons.

Der findes flere måder at kategorisere instrumenterne på. På bred skala kan vi inddele dem som:

Absolute Måleenheder

Disse instrumenter giver output i form af fysiske konstanter for instrumenterne. For eksempel er Rayleigh's strømbalance og Tangentgalvanometer absolute instrumenter.

Sekundære Måleenheder

Disse instrumenter er konstrueret med hjælp fra absolute instrumenter. Sekundære instrumenter kalibreres ved sammenligning med absolute instrumenter. Disse bruges oftere til at måle størrelser i forhold til absolute instrumenter, da arbejdet med absolute instrumenter er tidskrævende.

En anden måde at kategorisere elektriske måleenheder på, afhænger af, hvordan de producerer resultaterne af målingerne. På denne basis kan de være af to typer:

Afspilningstype Instrumenter

I disse typer af instrumenter afspiller pejlen på elektriske måleenheder for at måle størrelsen. Værdien af størrelsen kan måles ved at måle den nette afspilning af pejlen fra dens initielle position. For at forstå disse typer instrumenter, lad os tage et eksempel på en permanent magnetisk bevægelig spole ammeter, som vises nedenfor:

Diagrammet ovenfor viser to permanente magneter, som kaldes det stillede del af instrumentet, og det bevægelige del, som er mellem de to permanente magneter og består af pejlen. Afspilningen af den bevægelige spole er direkte proportional med strømmen. Således er drejningsmomentet proportional med strømmen, som givet ved udtrykket Td = K.I, hvor Td er det afvigende drejningsmoment.

K er proportionalitetskonstant, som afhænger af styrken af magnetfeltet og antallet af vindinger i spolen. Pejlen afspiller mellem de to modsatte kræfter, der produceres af fjederen og magneterne. Og den resulterende retning af pejlen er i retningen af den resulterende kraft. Strømmens værdi måles ved afspilningsvinklen θ, og værdien af K.

Nul Type Instrumenter

I modsætning til afspilningstype instrumenter, forsøger nul eller nultype elektriske måleenheder at opretholde pejlens stillingsstatus. De opretholder pejlens stillingsstatus ved at producere en modvirking. Således er følgende trin nødvendige for operation af nultype instrumenter:

1. Værdien af den modvirkende effekt skal være kendt for at beregne værdien af den ukendte størrelse.

2. Detektor viser balancen og ubalancen præcist.

Detektor skal også have mulighed for at genskabe kraft.
Lad os se på fordele og ulemper ved afspilning og nul type af måleenheder:

1. Afspilningstype instrumenter er mindre præcise end nultype instrumenter. Dette skyldes, at i nulafvigende instrumenter er den modvirkende effekt kalibreret med høj grad af præcision, mens kalibreringen af afspilningstype instrumenter afhænger af værdien af instrumentkonstanten, og derfor har normalt ikke høj grad af præcision.

2. Nulpunktstype instrumenter er mere følsomme end afspilningstype instrumenter.

3. Afspilningstype instrumenter er mere egnet under dynamiske betingelser end nultype instrumenter, da de intrinske respons hos nultype instrumenter er langsommere end afspilningstype instrumenter.

Følgende er de vigtige tre funktioner for elektriske måleenheder.

Indikatorfunktion

Disse instrumenter giver information om den variable størrelse, der måles, og mest af tiden gives denne information ved afspilningen af pejlen. Denne type funktion kaldes indikatorfunktionen for instrumenterne.

Registreringsfunktion

Disse instrumenter bruger normalt papir for at registrere output. Denne type funktion kaldes registreringsfunktionen for instrumenterne.

Kontrolleringsfunktion

Denne funktion anvendes meget i industrien. I dette emne kontrollerer disse instrumenter processer.
Der findes to karakteristika for elektriske måleenheder og målesystemer. De er skrevet nedenfor:

Statiske Karakteristika

I disse type karakteristika er målingen af størrelser enten konstant eller varierer langsomt over tid. Nogle få vigtige statiske karakteristika er skrevet nedenfor:

1. Præcision:
   Det er en ønsket kvalitet i måling. Det defineres som graden af nærhed, hvormed instrumentets læsning nærmer sig den sande værdi af den målte størrelse. Præcision kan udtrykkes på tre måder

   
   

1. Punktpræcision

2. Præcision som procentdel af skaleringsområde

3. Præcision som procentdel af den sande værdi.

2. Følsomhed:
   Det er også en ønsket kvalitet i måling. Det defineres som forholdet mellem magnituden af responsen fra outputsignal til magnituden af responsen fra inputsignal.

3. Reproducerbarhed:
   Det er igen en ønsket kvalitet. Det defineres som graden af nærhed, hvormed en given størrelse kan blive målt gentagne gange. Høj værdi af reproducerbarhed betyder lav værdi af drift. Drift er af tre typer

   
   

1. Nuldrift

2. Spanndrift

3. Zonaldrift

Dynamiske Karakteristika

Disse karakteristika er relateret til hurtigt ændrende størrelser, og derfor for at forstå disse type karakteristika er vi nødt til at studere de dynamiske relationer mellem input og output.

Erklæring: Respektér originaliteten, godt indhold fortjener at deles, hvis der sker overtrædelse kontakt os for sletning.