Instrumenty pomiarowe elektryczne | Typy Dokładność Precyzja Rozdzielczość Prędkość

Podstawowo istnieją trzy typy przyrządów pomiarowych i są one następujące

1. Przyrządy do pomiarów elektrycznych

2. Mechaniczne przyrządy pomiarowe.

3. Elektroniczne przyrządy pomiarowe.

W tym miejscu interesują nas przyrządy do pomiarów elektrycznych, dlatego omówimy je szczegółowo. Przyrządy elektryczne mierzą różne wielkości elektryczne, takie jak współczynnik mocy elektrycznej, moc, napięcie oraz prąd itp. Wszystkie analogowe przyrządy elektryczne wykorzystują system mechaniczny do pomiaru różnych wielkości elektrycznych, ale jak wiadomo, każdy system mechaniczny ma pewną bezwładność, dlatego przyrządy elektryczne mają ograniczoną czasową odpowiedź.

Istnieje wiele sposobów klasyfikacji przyrządów. Na szeroką skalę możemy je podzielić na:

Absolutne przyrządy pomiarowe

Te przyrządy dają wyniki w postaci stałych fizycznych przyrządu. Przykładami absolutnych przyrządów są bilans prądowy Rayleigha i galwanometr styczny.

Pośrednie przyrządy pomiarowe

Te przyrządy są konstruowane z pomocą absolutnych przyrządów. Pośrednie przyrządy są kalibrowane poprzez porównanie z absolutnymi przyrządami. Są one częściej używane do pomiaru wielkości w porównaniu z absolutnymi przyrządami, ponieważ praca z absolutnymi przyrządami jest czasochłonna.

Inny sposób klasyfikacji przyrządów do pomiarów elektrycznych zależy od sposobu, w jaki generują wyniki pomiarów. Na tej podstawie mogą być dwóch typów:

Przyrządy typu defleksyjnego

W tych typach przyrządów, wskaźnik przyrządu do pomiarów elektrycznych ulega odchyleniu, aby zmierzyć wielkość. Wartość wielkości można zmierzyć, mierząc całkowite odchylenie wskaźnika od jego początkowej pozycji. Aby zrozumieć te typy przyrządów, weźmy przykład amperomierza typu stalowy magnes poruszający się w cewce (PMMC), który jest pokazany poniżej:

Na powyższym diagramie przedstawiono dwa stałe magnesy, które nazywane są częścią nieruchomą przyrządu, a część poruszająca się między dwoma stałymi magnesami składa się z wskaźnika. Odchylenie cewki jest proporcjonalne do prądu. Zatem moment obrotowy jest proporcjonalny do prądu, co opisuje wyrażenie Td = K.I, gdzie Td to moment odchylający.

K to stała proporcjonalności, która zależy od siły pola magnetycznego i liczby zwitków w cewce. Wskaźnik odchyla się między dwiema przeciwnymi siłami wywołanymi przez sprężynę i magnesy. Kierunek końcowy wskaźnika jest w kierunku siły rezultanty. Wartość prądu mierzona jest przez kąt odchylenia θ, oraz wartość K.

Przyrządy typu zerowego

W przeciwieństwie do przyrządów typu defleksyjnego, przyrządy typu zerowego lub nulujące utrzymują pozycję wskaźnika w stanie spoczynku. Utrzymują oni pozycję wskaźnika w stanie spoczynku, tworząc efekt przeciwny. Dlatego dla działania przyrządów typu zerowego wymagane są następujące kroki:

1. Wartość efektu przeciwnego powinna być znana, aby obliczyć wartość nieznanej wielkości.

2. Detektor dokładnie pokazuje stan równowagi i nierównowagi.

Detektor powinien również mieć środki do przywrócenia siły.
Rozważmy zalety i wady przyrządów typu defleksyjnego i zerowego typu pomiarowego:

1. Przyrządy typu defleksyjnego są mniej dokładne niż przyrządy typu zerowego. Wynika to z faktu, że w przyrządach typu zerowego efekt przeciwny jest kalibrowany z wysokim stopniem dokładności, podczas gdy kalibracja przyrządów typu defleksyjnego zależy od wartości stałej przyrządu, dlatego zwykle nie mają wysokiego stopnia dokładności.

2. Przyrządy typu zerowego są bardziej czułe niż przyrządy typu defleksyjnego.

3. Przyrządy typu defleksyjnego są bardziej odpowiednie w warunkach dynamicznych niż przyrządy typu zerowego, ponieważ reakcja wewnętrzna przyrządów typu zerowego jest wolniejsza niż przyrządów typu defleksyjnego.

Poniżej przedstawione są trzy ważne funkcje przyrządów do pomiarów elektrycznych.

Funkcja wskazująca

Te przyrządy dostarczają informacji o zmiennej wielkości poddanej pomiarowi, a większość tych informacji jest dostarczana przez odchylenie wskaźnika. Ten rodzaj funkcji nazywany jest funkcją wskazującą przyrządów.

Funkcja rejestrująca

Te przyrządy zwykle wykorzystują papier, aby rejestrować wynik. Ten rodzaj funkcji nazywany jest funkcją rejestrującą przyrządów.

Funkcja sterująca

Ta funkcja jest szeroko stosowana w świecie przemysłowym. W tym temacie te przyrządy kontrolują procesy.
Istnieją dwie charakterystyki przyrządów do pomiarów elektrycznych i systemów pomiarowych. Są one wymienione poniżej:

Statyczne charakterystyki

W tych typach charakterystyk pomiary wielkości są stałe lub zmieniają się powoli w czasie. Kilka głównych statycznych charakterystyk wymieniono poniżej:

1. Dokładność:
   Jest to pożądana cecha w pomiarze. Definiuje się ją jako stopień bliskości, z jaką odczyt przyrządu zbliża się do prawdziwej wartości mierzonej wielkości. Dokładność można wyrazić na trzy sposoby

   
   

1. Dokładność punktowa

2. Dokładność jako procent skali lub zakresu

3. Dokładność jako procent prawdziwej wartości.

2. Czułość:
   To również pożądana cecha w pomiarze. Definiuje się ją jako stosunek wielkości odpowiedzi sygnału wyjściowego do wielkości odpowiedzi sygnału wejściowego.

3. Reprodukowalność:
   To ponownie pożądana cecha. Definiuje się ją jako stopień bliskości, z jaką dana wielkość może być wielokrotnie zmierzona. Wysoka wartość reprodukowalności oznacza niską wartość dryfu. Dryf występuje w trzech typach

   
   

1. Dryf zerowy

2. Dryf zakresu

3. Dryf strefowy

Dynamiczne charakterystyki

Te charakterystyki są związane z szybko zmieniającymi się wielkościami, dlatego aby zrozumieć te typy charakterystyk, musimy przeanalizować dynamiczne relacje między sygnałem wejściowym a wyjściowym.

Oświadczenie: Szacuj oryginał, dobre artykuły są wart udostępniania, jesli dojdzie do naruszenia praw autorskich proszę o kontakt z celami usunięcia.