Електричні вимірювальні прилади | Типи Достовірність Точність Роздільна здатність Швидкодія

Загалом існує три типи вимірювальних приладів, і це:

1. Електричні вимірювальні прилади

2. Механічні вимірювальні прилади.

3. Електронні вимірювальні прилади.

Тут нас цікавлять електричні вимірювальні прилади, тому ми детально їх обговоримо. Електричні прилади вимірюють різні електричні величини, такі як електричний коефіцієнт потужності, потужність, напруга та стрім тощо. Усі аналогові електричні прилади використовують механічну систему для вимірювання різних електричних величин, але, як відомо, усі механічні системи мають деяку інертність, тому електричні прилади мають обмежений час відгуку.

Існують різні способи класифікації приладів. На широкому рівні ми можемо їх категоризувати як:

Абсолютні вимірювальні прилади

Ці прилади надають вивод в термінах фізичних констант приладів. Наприклад, баланс струму Релея та тангенс-галванометр є абсолютними приладами.

Другорядні вимірювальні прилади

Ці прилади будуються за допомогою абсолютних приладів. Другорядні прилади калібруються шляхом порівняння з абсолютними приладами. Вони частіше використовуються для вимірювання величин, ніж абсолютні прилади, оскільки робота з абсолютними приладами займає багато часу.

Інший спосіб класифікації електричних вимірювальних приладів залежить від того, як вони виробляють результат вимірювань. На цій основі вони можуть бути двох типів:

Прилади з відхиленням

У цих типів приладів, стрілка електричного вимірювального приладу відхиляється для виміру величини. Значення величини можна виміряти, вимірявши загальне відхилення стрілки від її початкового положення. Щоб розуміти ці типи приладів, розглянемо приклад амперметра з перманентним магнітом та рухомим катушком, який показаний нижче:

На малюнку вище показано два перманентних магніти, які називаються нерухомою частиною приладу, та рухома частина, яка знаходиться між двома перманентними магнітами і складається зі стрілки. Відхилення рухомої катушки прямо пропорційне струму. Таким чином, момент пропорційний струму, що виражається формулою Td = K.I, де Td — це відхиляючий момент.

K — це константа пропорційності, яка залежить від сили магнітного поля та кількості витків у катушці. Стрілка відхиляється під дією двох протилежних сил, створених пружиною та магнітами. Результативне напрямок стрілки — це напрямок результативної сили. Значення струму вимірюється за кутом відхилення θ та значенням K.

Нульові типи приладів

Проти відхилюючих типів приладів, нульові або нуль-тип електричних вимірювальних приладів прагнуть зберегти положення стрілки нерухомим. Вони зберігають положення стрілки нерухомим, створюючи протилежний ефект. Тому для роботи нульових типів приладів потрібні наступні кроки:

1. Значення протилежного ефекту повинно бути відомим, щоб обчислити значення невідомої величини.

2. Детектор точно показує стан балансу та небалансу.

Детектор також повинен мати засіб для відновлення сили.
Розглянемо переваги та недоліки відхилюючих та нульових типів вимірювальних приладів:

1. Відхилюючі типи приладів менш точні, ніж нульові типи приладів. Це тому, що в нульових відхилюючих приладах протилежний ефект калібрується з високою точністю, тоді як калібрування відхилюючих типів приладів залежить від значення константи приладу, тому зазвичай не має високої точності.

2. Нульові типи приладів більш чутливі, ніж відхилюючі типи приладів.

3. Відхилюючі типи приладів більш підходять для динамічних умов, ніж нульові типи приладів, оскільки внутрішні реакції нульових типів приладів повільніші, ніж відхилюючих типів приладів.

Нижче наведено три важливі функції електричних вимірювальних приладів.

Функція вказування

Ці прилади надають інформацію про змінну величину, яка вимірюється, і найчастіше ця інформація надається через відхилення стрілки. Така функція відома як функція вказування приладів.

Функція запису

Ці прилади зазвичай використовують папір для запису результатів. Цей тип функції відомий як функція запису приладів.

Керуюча функція

Ця функція широко використовується в промисловому секторі. В цій темі ці прилади керують процесами.
Наразі існують дві характеристики електричних вимірювальних приладів та систем вимірювання. Вони наведені нижче:

Статичні характеристики

У цих типах характеристик вимірювання величин є постійними або повільно змінюються з часом. Нижче наведено основні статичні характеристики:

1. Точність:
   Це бажана якість вимірювання. Вона визначається як ступінь близькості показань приладу до справжнього значення вимірюваної величини. Точність може бути виражена трьома способами

   
   

1. Точність за точкою

2. Точність як відсоток від шкали або діапазону

3. Точність як відсоток від справжнього значення.

2. Чутливість:
   Це також бажана якість вимірювання. Вона визначається як співвідношення між величиною відгуку вихідного сигналу та величиною відгуку вхідного сигналу.

3. Відтворюваність:
   Це знову ж таки бажана якість. Вона визначається як ступінь близькості, з якою дану величину можна повторно виміряти. Висока відтворюваність означає низьку ціну дрейфу. Дрейфи поділяються на три типи

   
   

1. Дрейф нуля

2. Дрейф діапазону

3. Зональний дрейф

Динамічні характеристики

Ці характеристики пов'язані з швидко змінними величинами, тому, щоб зрозуміти цей тип характеристик, нам потрібно вивчити динамічні зв'язки між вхідним та вихідним сигналами.

Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, зверніться для видалення.