Klasipikasyon ng mga Instrumento para sa Pagsukat

Instrumentong Pagsukat: Definasyon, Klasipikasyon, at Katangian

Ang instrumentong pagsukat ay isang aparato na ginagamit para kwentahin ang pisikal at elektrikal na dami. Ang konsepto ng pagsukat ay may kaugnayan sa paghahambing ng dalawang dami na may parehong yunit. Isa sa mga ito ay may hindi alam na laki, na pagkatapos ay hahambingin sa isang naka-define na pamantayang halaga. Sa pamamagitan ng paghahambing na ito, nakukuha ang numerikal na resulta, na kumakatawan sa sukatin na halaga ng hindi alam na dami.

Maaaring ikategorya ang mga instrumentong pagsukat sa tatlong pangunahing uri:

• Elektrikal na Instrumento

• Elektroniko na Instrumento

• Mekanikal na Instrumento

Ang mga mekanikal na instrumento ay pangunahing disenyo para sa pagsukat ng pisikal na dami. Sila ay napakahusay para sa mga aplikasyon na may statiko at matatag na kondisyon. Gayunpaman, ang limitasyon nito ay nasa kanilang kakulangan na tumugon nang epektibo sa dinamiko o mabilis na nagbabago na kondisyon. Halimbawa, maaari silang hindi makapagtamo ng wastong sukat ng mga pansamantalang pangyayari o pagbabago sa pisikal na parametro.

Sa kabilang banda, ang mga elektroniko na instrumento ay nagbibigay ng malaking abala sa kanilang mabilis na tugon. Sa paghahambing sa mga elektrikal at mekanikal na instrumento, maaari silang mabilisan na detektarin at tumugon sa mga pagbabago sa sukatin na dami. Ito ang nagbibigay sa kanila ng ideyal para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng real-time na pagsusuri at pagsukat ng mabilis na nagbabago na mga pangyayari.

Ang mga elektrikal na instrumento ay espesyal na disenyo para sa pagsukat ng elektrikal na dami tulad ng kuryente, boltya, at lakas. Halimbawa ng mga elektrikal na instrumento para sa pagsukat ay ang ammeter, voltmeter, at wattmeter. Ginagamit ang ammeter para sukatin ang elektrikal na kuryente sa amperes, ang voltmeter para sukatin ang boltya, at ang wattmeter para tukuyin ang elektrikal na lakas. Ang klasipikasyon ng mga elektrikal na instrumento madalas depende sa mga paraan na ginagamit para ipakita o i-represent ang output na babasahin. Maaaring gamitin ng iba't ibang instrumento ang analog na dial, digital na display, o iba pang paraan upang iparating ang sukatin na halaga, bawat isa may sariling set ng mga abala at aplikasyon depende sa partikular na pangangailangan ng gawain sa pagsukat.

Uri ng Elektrikal na Instrumento

Sa artikulong ito, susundan namin ang iba't ibang uri ng elektrikal na instrumento, bawat isa may kanyang natatanging katangian at aplikasyon.

Absolute na Instrumento

Isang absolute na instrumento ay nagtatakda ng halaga ng sukatin na dami batay sa pisikal na konstante. Ang mga pisikal na konstante na ito maaaring kasama ang mga parameter tulad ng anggulo ng pag-deflect, tiyak na grado, o meter constant. Upang makakuha ng halaga ng sukatin na dami mula sa absolute na instrumento, karaniwang kinakailangan ang matematikal na kalkulasyon upang intindihin ang relasyon sa pagitan ng pinagmamasdan na pisikal na konstante at ang dami na isusukat.

Isa sa mga pangunahing halimbawa ng absolute na instrumento ay ang tangent galvanometer. Sa aparato na ito, ang laki ng kuryente na dadaan sa kanyang coil ay inaasahan gamit ang tangent ng coil's angle of deflection, kasama ang mga factor tulad ng horizontal component ng Earth's magnetic field, ang radius ng coil, at ang bilang ng wire turns. Dahil sa kanilang pag-asang sa eksaktong pisikal na relasyon at ang pangangailangan ng detalyadong kalkulasyon, ang mga absolute na instrumento ay karaniwang ginagamit sa laboratory setting kung saan mahalagang magkaroon ng tama at pundamental na pagsukat.

Pangalawa na Instrumento

Ang pangalawa na instrumento ay ipinapakita ang laki ng sukatin na dami sa pamamagitan ng pag-deflect. Para sa tama na pagsukat, mahalaga ang kalibrasyon ng mga instrumento na ito laban sa standard na instrumento. Hindi tulad ng absolute na instrumento, ang mga pangalawa na instrumento ay nagbibigay ng direkta na output, na nagwawala ng pangangailangan para sa komplikadong matematikal na kalkulasyon upang tukuyin ang sukatin na halaga. Ang simplisidad na ito ay nagbibigay sa kanila ng napakataas na praktikal para sa malawak na hanay ng araw-araw na gawain sa pagsukat.

Digital na Instrumento

Ang mga digital na instrumento ay ipinapakita ang kanilang output sa numeric format, na nagbibigay ng maraming abala sa kanilang analog counterparts. Isa sa mga pangunahing benepisyo ay ang enhanced na accuracy, dahil ang mga digital na babasahin ay nagwawala ng potensyal para sa human error na nauugnay sa pagbabasa ng analog scales. Ito ang nagbibigay sa mga digital na instrumento ng partikular na ideyal para sa mga aplikasyon kung saan ang precision ay ang pinakamahalaga, tulad ng sa siyentipikong pananaliksik, engineering, at industriyal na quality control.

Analog na Instrumento

Ang mga analog na instrumento ay kilala sa output na nagbabago nang patuloy. Karaniwang mayroon silang pointer na gumagalaw sa loob ng calibrated scale upang ipakita ang laki ng sukatin na dami. Maaaring ikategorya ang mga analog na instrumento sa dalawang subtypes:

Null Type na Instrumento

Ginagamit ng null type na instrumento ang zero o null deflect upang ipakita ang laki ng sukatin na dami. Kilala ang mga instrumento na ito sa kanilang mataas na accuracy at sensitivity. Nag-ooperate sila batay sa prinsipyong paghahambing ng isang alam na dami sa isang hindi alam na dami. Kapag ang halaga ng alam at hindi alam na dami ay pantay, ang pointer ng instrumento ay ipinapakita ang null o zero deflect. Ginagamit ang mga null type na instrumento sa mga potentiometer at galvanometer upang ma-identify nang tama ang null points, na mahalaga para sa tama na pagsukat sa iba't ibang elektrikal at elektroniko na aplikasyon.

Deflection Type na Instrumento

Nagtatakda ang deflection type na instrumento ng halaga ng sukatin na dami batay sa pag-deflect ng isang pointer. Kapag ang dami na isusukat ay gumana sa instrumento, ito ay nagdudulot ng pag-deflect ng pointer ng moving system (na nakalagay sa calibrated scale). Sa pamamagitan ng pag-observe sa posisyon ng pointer sa scale, maaaring tukuyin ang laki ng sukatin na dami.

Maaaring ikategorya pa ang mga deflection type na instrumento sa tatlong kategorya:

• Indicating na Instrumento: Disenyo ang mga instrumento na ito upang ipakita ang laki ng sukatin na dami direktamente. Karaniwang mayroon silang dial na may pointer na gumagalaw sa loob ng graduated scale. Halimbawa ng mga indicating na instrumento ang mga voltmeter, ammeter, at power factor meter, na malawak na ginagamit para sa monitoring at pagsukat ng elektrikal na parametro sa iba't ibang circuits at systems.

• Integrating na Instrumento: Ginagamit ang mga integrating na instrumento upang sukatin ang kabuuang enerhiyang inilabas sa isang tiyak na panahon. Ang kabuuang enerhiya na isusukat ng mga instrumento na ito ay inaasahan bilang produkt ng oras at sukatin na elektrikal na dami. Karaniwang halimbawa ng mga integrating na instrumento ang energy meters, watt-hour meters, na mahalaga para sa tama na billing ng consumer para sa elektrikal na enerhiyang inilapat.

• Recording na Instrumento: Ginagamit ang mga recording na instrumento upang dokumento ang kondisyong circuit sa regular na interval. Karaniwang mayroon silang moving system na may pen o stylus, na light touch ang paper sheet o iba pang recording medium. Kapag ang elektrikal na dami na isusukat ay nagbabago, ang galaw ng coil ay sinusunod sa recording medium, na naglilikha ng curve na nagpapakita ng variation ng elektrikal na dami sa loob ng oras. Mahalaga ang graphical na representasyon na ito para sa pag-analyze ng trends, pagdiagnose ng problema, at pagsusuri ng performance ng elektrikal na sistema.

Sa paghahambing sa mga elektrikal at mekanikal na instrumento, ang mga elektroniko na instrumento ay karaniwang nagpapakita ng mas mabilis na response time. Ang mabilis na tugon na ito ay nagbibigay sa kanila ng kakayahang mabilisan na detektarin at tumugon sa mga pagbabago sa elektrikal na dami, na nagbibigay sa kanila ng napakahusay para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng real-time na pagsusuri at analysis, tulad ng sa high-speed data acquisition systems, control systems, at modern na communication technologies.