Класификација на мерењата инструменти

Инструменти за мерење: дефиниција, класификација и карактеристики

Инструментот за мерење е уред користен за квантифицирање на физички и електрични величини. Концептот на мерење основно вклучува споредба на две величини што имаат иста единица. Едната од овие величини има непозната големина, која се споредува со предефинирана стандардна вредност. Кроз оваа споредба, се добива бројчена резултат, кој претставува мерена вредност на непознатата величина.

Инструментите за мерење можат да се класифицират во три главни типови:

• Електрични инструменти

• Електронски инструменти

• Механички инструменти

Механичките инструменти се првенствено дизајнирани за мерење на физички величини. Тие се прифатливи за примените кои вклучуваат статички и стабилни услови. Меѓутоа, нивната ограничување лежи во нивната неспособност да реагираат ефективно на динамички или брзо менливи услови. На пример, тие можеби не ќе ги зафатат точно транзитивните настани или флуктуации на физичките параметри.

Електронските инструменти, от друга страна, нудат значителна предност со своите брзи временски одговори. Споредено со електричките и механичките инструменти, тие можат брзо да ги детектираат и реагираат на промени во мерената величина. Ова ги прави идеални за примените кои бараат реално време надзор и мерење на брзо вариращи феномени.

Електричките инструменти се специјално дизајнирани за мерење на електрични величини како што се стројм, напон и моќ. Примери на електрични инструменти за мерење вклучуваат амперметар, волтметар и ватметар. Амперметарот се користи за мерење на електричниот стројм во ампери, волтметарот се користи за мерење на напон, а ватметарот се користи за определување на електричната моќ. Класификацијата на електричните инструменти често зависи од методите користени за прикажување или претставување на излезната читања. Различни инструменти можат да користат аналогни циферблати, дигитални приказници или други начини за препредавање на мерените вредности, секој со свој сет предности и примените в зависност од конкретните барања на задачата за мерење.

Типови на електрични инструменти

Во овој чланок, ќе истражиме различните типови на електрични инструменти, секој со своја уникална карактеристика и примената.

Апсолутни инструменти

Апсолутниот инструмент определува вредноста на мерена величина според физички константи. Овие физички константи можат да вклучуваат параметри како што се аголот на одклон, специфични степени или метарски константи. За да се добие вредноста на мерената величина од апсолутниот инструмент, обично се потребни математички пресметки за толкување на односот помеѓу набљудуваната физичка константа и величината што се мери.

Пример за апсолутен инструмент е тангентниот галванометар. Во овој уред, големината на стројмот што минува низ неговата катушка се пресметува користејќи тангентата на аголот на одклон на катушката, заедно со фактори како хоризонталниот компонент на земјиштото магнетно поле, радиусот на катушката и бројот на жички. Зависно од нивната зависност од прецизни физички односи и потребата за детални пресметки, апсолутните инструменти често се користат во лабораториски услови каде што се потребни точни и фундаментални мерења.

Секундарни инструменти

Секундарните инструменти прикажуваат големината на мерливата величина преку одклон. За точно мерење, калибрацијата на овие инструменти според стандарден инструмент е важна. Спротивно на апсолутните инструменти, секундарните инструменти даваат директен излез, елиминирајќи потребата за комплексни математички пресметки за определување на мерената вредност. Оваа едноставност ги прави многу практични за широк опсег на повседневни задачи за мерење.

Дигитални инструменти

Дигиталните инструменти го прикажуваат излезот во бројчен формат, што нуди неколку предности над нивните аналognи конкуренти. Еден од клучните предности е подобрената точност, бидејќи дигиталните читања елиминираат можноста за лудско грешење поврзано со читање на аналognи скали. Ова ги прави дигиталните инструменти особено прифатливи за примените каде што прецизноста е најважна, како на пример во научни истражувања, инженерство и индустриски контрола на квалитет.

Аналогни инструменти

Аналогните инструменти се карактеризираат со излез кој се менува непрекинато. Обично имаат покажувач кој се движи по калибрирана скала за да ја индикира големината на мерливата величина. Аналогните инструменти можат да се поделат на два подтип:

Нулти тип инструменти

Нултите тип инструменти користат нула или нулта одклон за индикирање на големината на мерената величина. Овие инструменти се познати по нивната висока точност и осетливост. Функционираат според принципот на споредба на позната величина со непозната величина. Кога вредностите на познатата и непознатата величина се еднакви, покажувачот на инструментот покажува нулта или нулта одклон. Нултите тип инструменти често се користат во потенциометри и галванометри за прецизно идентификување на нулти точки, што е важно за точни мерења во различни електрични и електронски примените.

Одклон тип инструменти

Одклон тип инструменти определуваат вредноста на мерливата величина според одклонот на покажувач. Кога мерената величина делува на инструментот, тоа го причинува покажувачот на движењето (кој е сместен на калибрирана скала) да се одклони. По набљудување на положбата на покажувачот на скалата, може да се одреди големината на мерената величина.

Одклон тип инструменти можат да се поделат на три категории:

• Индикаторски инструменти: Овие инструменти се дизајнирани да директно прикажуваат големината на мерената величина. Обично имаат циферблат со покажувач кој се движи над калибрирана скала. Примери на индикаторски инструменти вклучуваат волтметри, амперметри и фактори на моќ, кои се широко користат за надзор и мерење на електрични параметри во различни кола и системи.

• Интегрални инструменти: Интегралните инструменти се користат за мерење на целосната енергија доставена над одреден период. Целосната енергија мерена со овие инструменти се пресметува како производ на времето и мерената електрична величина. Чести примери на интегрални инструменти се енергијски метри, ват-часови метри, кои се есенцијални за точна фактурирање на потрошувачите за електричната енергија што ја потрошуват.

• Записни инструменти: Записните инструменти се користат за документирање на состојбата на колата на регуларни интервали. Обично имаат движење систем кој носи перо или стилус, кој лесно допира лист хартија или друг записен медиум. Како што се менува мерената електрична величина, движењето на катушката се следи на записниот медиум, создавајќи крива која илустрира варијацијата на електричната величина во текот на времето. Ова графичко претставување е невреднуво за анализирање трендови, дијагностика на проблеми и надзор на перформансите на електричните системи.

Споредено со електричките и механичките инструменти, електронските инструменти обично покажуваат значително побрз временски одговор. Овој брз временски одговор им овозможува брзо да ги детектираат и реагираат на промени во електричните величини, што ги прави многу прифатливи за примените кои бараат реално време надзор и анализа, како на пример во системи за брзо придобивување на податоци, контролни системи и современи комуникациски технологии.