سازهای سنجش برقی | انواع دقت صحت وضوح سرعت
در واقع سه نوع از ابزارهای اندازهگیری وجود دارد که عبارتند از:
ابزارهای اندازهگیری الکتریکی
ابزارهای اندازهگیری مکانیکی
ابزارهای اندازهگیری الکترونیکی
در اینجا ما به ابزارهای اندازهگیری الکتریکی علاقمند هستیم، بنابراین در مورد آنها به طور جامع بحث خواهیم کرد. ابزارهای الکتریکی مقادیر مختلف الکتریکی مانند فاکتور توان الکتریکی، توان، ولتاژ و جریان را اندازهگیری میکنند. تمامی ابزارهای آنالوگ الکتریکی از سیستم مکانیکی برای اندازهگیری مقادیر مختلف الکتریکی استفاده میکنند، اما همانطور که میدانیم، تمامی سیستمهای مکانیکی دارای نیروی لختی هستند، بنابراین ابزارهای الکتریکی پاسخ زمانی محدودی دارند.
حالا روشهای مختلفی برای طبقهبندی ابزارها وجود دارد. در مقیاس گسترده میتوانیم آنها را به صورت زیر طبقهبندی کنیم:
ابزارهای اندازهگیری مطلق
این ابزارها خروجی را به صورت ثابتهای فیزیکی ابزار ارائه میدهند. به عنوان مثال، ترازوی جریان ریلی و گالوانومتر تانژانتی ابزارهای مطلق هستند.
ابزارهای اندازهگیری ثانویه
این ابزارها با کمک ابزارهای مطلق ساخته میشوند. ابزارهای ثانویه با مقایسه با ابزارهای مطلق کالیبره میشوند. این ابزارها در اندازهگیری مقادیر به طور معمول بیشتر از ابزارهای مطلق استفاده میشوند، زیرا کار با ابزارهای مطلق زمانبر است.
راه دیگری برای طبقهبندی ابزارهای اندازهگیری الکتریکی بر اساس نحوه تولید نتایج اندازهگیری است. بر این اساس، آنها میتوانند به دو نوع تقسیم شوند:
ابزارهای انحرافی
در این نوع از ابزارها، نشانگر ابزار اندازهگیری الکتریکی برای اندازهگیری مقدار انحراف مییابد. مقدار مورد اندازهگیری با اندازهگیری انحراف کل نشانگر از موقعیت اولیهاش تعیین میشود. برای درک این نوع ابزارها، مثالی از آمپرمتر مدار قطب مغناطیسی دائمی متحرک را در نظر بگیرید که در زیر نشان داده شده است:
نمودار بالا دو مغناطیس دائمی دارد که بخش ثابت ابزار نامیده میشوند و بخش متحرک که بین دو مغناطیس دائمی قرار دارد شامل نشانگر است. انحراف مدار متحرک مستقیماً متناسب با جریان است. بنابراین گشتاور متناسب با جریان است که با عبارت Td = K.I نشان داده میشود، که در آن Td گشتاور انحرافی است.
K ثابت تناسب است که به قوت میدان مغناطیسی و تعداد دورهای مدار بستگی دارد. نشانگر بین دو نیروی مخالف تولید شده توسط فنر و مغناطیسها حرکت میکند. و جهت نهایی نشانگر در جهت نیروی نهایی است. مقدار جریان با زاویه انحراف θ و مقدار K اندازهگیری میشود.
ابزارهای صفری
در مقابل ابزارهای انحرافی، ابزارهای صفری یا صفری الکتریکی تمایل دارند موقعیت نشانگر را ثابت حفظ کنند. آنها با تولید اثر مخالف موقعیت نشانگر را ثابت حفظ میکنند. بنابراین برای عملکرد ابزارهای صفری، مراحل زیر مورد نیاز است:
مقدار اثر مخالف باید شناخته شود تا مقدار کمیت ناشناخته محاسبه شود.
детектор بهدرستی وضعیت تعادل و عدم تعادل را نشان میدهد.
детектор باید دارای وسیلهای برای بازگرداندن نیرو باشد.
بیایید به مزایا و معایب ابزارهای انحرافی و صفری نوع ابزارهای اندازهگیری نگاهی بیندازیم:
ابزارهای انحرافی کمتر دقیق از ابزارهای صفری هستند. این به این دلیل است که در ابزارهای صفری اثر مخالف با درجه بالایی از دقت کالیبره میشود، در حالی که کالیبرهسازی ابزارهای انحرافی به مقدار ثابت ابزار بستگی دارد و معمولاً دارای درجه بالایی از دقت نیست.
ابزارهای صفری حساستر از ابزارهای انحرافی هستند.
ابزارهای انحرافی در شرایط پویا مناسبتر از ابزارهای صفری هستند، زیرا پاسخهای ذاتی ابزارهای صفری کندتر از ابزارهای انحرافی هستند.
نقاط مهم سه تابع از ابزارهای اندازهگیری الکتریکی در زیر آمده است.
تابع نشاندهنده
این ابزارها اطلاعاتی درباره کمیت متغیر تحت اندازهگیری ارائه میدهند و بیشتر اوقات این اطلاعات با انحراف نشانگر ارائه میشوند. این نوع تابع به عنوان تابع نشاندهنده ابزارها شناخته میشود.
تابع ضبط
این ابزارها معمولاً از کاغذ برای ضبط خروجی استفاده میکنند. این نوع تابع به عنوان تابع ضبط ابزارها شناخته میشود.
تابع کنترل
این تابع در دنیای صنعتی به طور گستردهای استفاده میشود. در این موضوع این ابزارها فرآیندها را کنترل میکنند.
حالا دو ویژگی از ابزارهای اندازهگیری الکتریکی و سیستمهای اندازهگیری وجود دارد. آنها در زیر ذکر شدهاند:
ویژگیهای ایستا
در این نوع ویژگیها، اندازهگیری مقادیر یا ثابت هستند یا به آرامی با زمان تغییر میکنند. برخی از ویژگیهای اصلی ایستا در زیر آمدهاند:
دقت:
این یک ویژگی مطلوب در اندازهگیری است. دقت به عنوان درجه نزدیکی با که ابزار خواندن به مقدار واقعی کمیتی که اندازهگیری میشود تعریف میشود. دقت میتواند به سه روش بیان شوددقت نقطهای
دقت به عنوان درصد مقیاس یا دامنه
دقت به عنوان درصد مقدار واقعی.
حساسیت:
این نیز یک ویژگی مطلوب در اندازهگیری است. حساسیت به عنوان نسبت پاسخ بزرگی سیگنال خروجی به پاسخ بزرگی سیگنال ورودی تعریف میشود.قابلیت تکرارپذیری:
این نیز یک ویژگی مطلوب است. قابلیت تکرارپذیری به عنوان درجه نزدیکی با که یک کمیت خاص میتواند به طور مکرر اندازهگیری شود تعریف میشود. مقدار بالایی از قابلیت تکرارپذیری به معنای مقدار پایینی از تغییر است. تغییرات سه نوع هستندتغییر صفر
تغییر دامنه
تغییر منطقهای
ویژگیهای پویا
این ویژگیها مربوط به مقادیری هستند که به سرعت تغییر میکنند، بنابراین
