آلات 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 کمیتهای مختلف الکتریکی مانند عامل توان الکتریکی، توان، ولتاژ و جریان و غیره را اندازهگیری میکنند. تمامی ابزارهای آنالوگ الکتریکی برای اندازهگیری کمیتهای مختلف الکتریکی از سیستم مکانیکی استفاده میکنند، اما همانطور که میدانیم، تمامی سیستمهای مکانیکی دارای نامتوازنی هستند، بنابراین ابزارهای الکتریکی پاسخ زمانی محدودی دارند.
حالا روشهای مختلفی برای طبقهبندی ابزارها وجود دارد. به طور کلی میتوان آنها را به دستههای زیر تقسیم کرد:
ابزارهای اندازهگیری مطلق
این ابزارها خروجی را بر حسب ثابت فیزیکی ابزارها میدهند. به عنوان مثال، تعادل جریان ریلی و گالوانومتر مماس ابزارهای مطلق هستند.
ابزارهای اندازهگیری ثانویه
این ابزارها با کمک ابزارهای مطلق ساخته شدهاند. ابزارهای ثانویه با مقایسه با ابزارهای مطلق کالیبره میشوند. این ابزارها در اندازهگیری کمیتها بیشتر از ابزارهای مطلق استفاده میشوند، چرا که کار با ابزارهای مطلق وقتگیر است.
راه دیگری برای طبقهبندی ابزارهای اندازهگیری الکتریکی، به نحوه تولید نتیجه اندازهگیری آنها بستگی دارد. بر اساس این، آنها میتوانند دو نوع باشند:
ابزارهای اندازهگیری نوع انحراف
در این نوع از ابزارها، نشانگر ابزار اندازهگیری الکتریکی برای اندازهگیری کمیت انحراف مییابد. مقدار کمیت میتواند با اندازهگیری انحراف خالص نشانگر از موقعیت اولیهاش مشخص شود. برای درک این نوع از ابزارها، مثالی از آمپرمتر دایره دائم مغناطیسی دائمی متحرک را در نظر بگیرید که در زیر نشان داده شده است:
در نمودار بالا دو مغناطیس دائم وجود دارد که بخش ثابت ابزار نامیده میشوند و بخش متحرک که بین دو مغناطیس دائم قرار دارد شامل نشانگر است. انحراف دایره دائم متناسب با جریان است. بنابراین گشتاور متناسب با جریان است که با عبارت Td = K.I داده میشود، که در آن Td گشتاور انحرافی است.
K ثابت تناسب است که به قوت میدان مغناطیسی و تعداد دورهای دایره دائم بستگی دارد. نشانگر بین دو نیروی مخالف تولید شده توسط فنر و مغناطیسها حرکت میکند. و جهت نهایی نشانگر در جهت نیروی نتیجهگیر است. مقدار جریان با زاویه انحراف θ و مقدار K اندازهگیری میشود.
ابزارهای اندازهگیری نوع صفر
در مقابل ابزارهای نوع انحراف، ابزارهای اندازهگیری الکتریکی نوع صفر یا صفر تلاش میکنند تا موقعیت نشانگر را ثابت نگه دارند. آنها موقعیت نشانگر را با ایجاد اثر مخالف ثابت میکنند. بنابراین برای عملکرد ابزارهای نوع صفر مراحل زیر لازم است:
مقدار اثر مخالف باید شناخته شود تا مقدار کمیت ناشناخته محاسبه شود.
آشکارساز تعادل و عدم تعادل را به طور دقیق نشان میدهد.
آشکارساز باید همچنین وسیلهای برای نیروی بازیابی داشته باشد.
بیایید به مزایا و معایب ابزارهای اندازهگیری نوع انحراف و صفر نگاهی بیندازیم:
ابزارهای نوع انحراف کمتر دقیق از ابزارهای نوع صفر هستند. این به این دلیل است که در ابزارهای نوع صفر، اثر مخالف با درجه بالایی از دقت کالیبره میشود، در حالی که کالیبره کردن ابزارهای نوع انحراف به مقدار ثابت ابزار بستگی دارد و معمولاً دقت بالایی ندارد.
ابزارهای نوع صفر حساستر از ابزارهای نوع انحراف هستند.
ابزارهای نوع انحراف در شرایط دینامیکی مناسبتر از ابزارهای نوع صفر هستند، چرا که پاسخهای ذاتی ابزارهای نوع صفر کندتر از ابزارهای نوع انحراف هستند.
عملکردهای مهم سهگانه ابزارهای اندازهگیری الکتریکی عبارتند از.
عملکرد نشاندهنده
این ابزارها اطلاعاتی در مورد کمیت متغیر تحت اندازهگیری ارائه میدهند و بیشتر اوقات این اطلاعات توسط انحراف نشانگر ارائه میشوند. این نوع عملکرد به عنوان عملکرد نشاندهنده ابزارها شناخته میشود.
عملکرد ضبطکننده
این ابزارها معمولاً از کاغذ برای ضبط خروجی استفاده میکنند. این نوع عملکرد به عنوان عملکرد ضبطکننده ابزارها شناخته میشود.
عملکرد کنترلکننده
این عملکرد در جهان صنعتی به طور گستردهای استفاده میشود. در این موضوع این ابزارها فرآیندها را کنترل میکنند.
حالا دو ویژگی ابزارهای اندازهگیری الکتریکی و سیستمهای اندازهگیری وجود دارد. آنها در زیر ذکر شدهاند:
ویژگیهای ایستا
در این نوع از ویژگیها اندازهگیری کمیتها یا ثابت هستند یا به آرامی با زمان تغییر میکنند. چند ویژگی اصلی ایستا در زیر ذکر شدهاند:
دقیق بودن:
این کیفیت مطلوب در اندازهگیری است. دقیق بودن به عنوان درجه نزدیکی که خواندن ابزار به مقدار واقعی کمیت اندازهگیری شده میل میکند، تعریف میشود. دقیق بودن میتواند به سه روش بیان شوددقیق بودن نقطهای
دقیق بودن به عنوان درصد مقیاس یا محدوده
دقیق بودن به عنوان درصد مقدار واقعی.
حساسیت:
این نیز کیفیت مطلوب در اندازهگیری است. حساسیت به عنوان نسبت پاسخ بزرگی سیگنال خروجی به پاسخ بزرگی سیگنال ورودی تعریف میشود.قابلیت تکرارپذیری:
این نیز کیفیت مطلوب است. قابلیت تکرارپذیری به عنوان درجه نزدیکی که یک کمیت خاص میتواند به طور مکرر اندازهگیری شود، تعریف میشود. مقدار بالایی از قابلیت تکرارپذیری به معنای مقدار پایینی از گرفتگی است. گرفتگیها سه نوع هستندگرفتگی صفر
گرفتگی دامنه
گرفتگی منطقهای
ویژگیهای دینامیکی
این ویژگیها مربوط به کمیتهای تغییر سریع هستند، بنابراین برای در
