Vad är Integrating Instrument

Definition och klassificering av integrerande instrument
Definition

Ett integrerande instrument är utformat för att mäta den kumulativa energin som levereras av en elektrisk krets under en viss period. Det fokuserar på det totala energiförbrukningsmåttet, oberoende av den hastighet med vilken denna förbrukning sker. Ett primärt exempel på ett integrerande instrument är wattimmetern, som direkt kvantifierar energi i wattdetaljer. Denna funktionalitet gör integrerande instrument ovärderliga för att exakt bestämma den totala energianvändningen i olika elektriska system, oavsett om de är inom bostäder, kommersiella eller industriella miljöer.

Typer av integrerande instrument

Integrerande instrument kan huvudsakligen indelas i två distinkta typer: klockmätaren och motormätaren. Varje typ använder unika mekanismer för att uppnå integrationen av elektrisk energi över tid.

Klockmätare

Klockmätaren har en specialiserad klockmekanism utrustad med två pendlar och två spolaruppsättningar. En spole energiseras av den elektriska ström som flödar genom kretsen, medan den andra drivs av spänningen över den. Strömspolen är fast monterad, medan spänningsspolen är kopplad till pendeln. När den elektriska kretsen är aktiv interagerar de magnetiska krafterna genererade av ströms- och spänningsspolar. Dessa krafter verkar på pendeln, vilket orsakar dess rörelse. Den magnetiska dragkraften från den fasta strömspolen arbetar för att dra tillbaka pendeln, vilket skapar en dynamisk rörelse som direkt relateras till de elektriska parametrarna i kretsen. Denna rörelse översätts sedan till en mätning av den kumulativa energiförbrukningen över tid, med klockmekanismen som håller koll på tidsförloppet och korrelerar det med den elektriska energiinmatningen.

Klockmätare (Fortsättning)

Den magnetiska kraften genererad av spolar utövar en dragkraft på pendeln, vilket får den att svänga tillbaka mot de fasta strömspolar. Denna handling initierar en interaktion mellan de två pendlarna. När en pendel rör sig framåt upplever den andra en bromsande effekt. Skillnaden i svängningsrörelserna hos dessa pendlar fungerar som en indikator på den elektriska energin som förbrukas av kretsen. Genom att exakt mäta och analysera dessa skillnader i pendelrörelse över tid kan klockmätaren noggrant beräkna och visa den kumulativa energin.

Motormätare

Motormätaren anses vara ett pålitligt och effektivt instrument för mätning av elektrisk energi, vilket gör den till en föredragen valmöjlighet i många tillämpningar. Konstruktionsmässigt består den av tre viktiga komponenter, var och en med en avgörande roll i dess funktion:

Drivsystem

Drivsystemet i motormätaren är utformat för att generera ett moment. Detta moment är direkt proportionellt mot den elektriska ström som flödar genom den mätbara kretsen. När strömmen varierar ändras också det moment som drivsystemet producerar. Detta moment fungerar sedan som drivkraft, sätter det rörliga systemet i mätaren i rörelse. I grunden konverterar drivsystemet den elektriska energin från strömmen till mekanisk roterande energi, vilket initierar mätprocessen.

Bromssystem

Bromssystemet spelar en viktig roll genom att inducera ett bromsmoment inuti mätaren. Detta bromsmoment är direkt proportionellt mot det roterande systemets rotationshastighet. Mekanismen bakom detta involverar generationen av virvelströmmar. När den roterande skivan, placerad inom det magnetiska fältet från en permanent magnet, roterar, induceras dessa virvelströmmar. Interaktionen mellan virvelströmmarna och det magnetiska fältet skapar bromsmomentet. Detta moment fungerar som en motkraft till det drivande momentet från drivsystemet, vilket säkerställer att mätaren fungerar med en stabil, konsekvent hastighet. Utan ett effektivt bromssystem skulle mätarens rörliga delar accelerera okontrollerat, vilket leder till felaktiga mätningar.