Klassifisering av måleenheter
Måleenheter: Definisjon, Klassifisering og Karakteristika
En måleenhet er et instrument som brukes til å kvantifisere fysiske og elektriske størrelser. Konseptet om måling involverer grunnleggende sammenligning av to størrelser som deler samme enhet. En av disse størrelsene har en ukjent verdi, som deretter sammenlignes med en forhåndsdefinert standardverdi. Gjennom denne sammenligningen oppnås et numerisk resultat som representerer den ukjente størrelsens målte verdi.
Måleenheter kan deles inn i tre hovedtyper:
Elektriske Instrumenter
Elektroniske Instrumenter
Mekaniske Instrumenter
Mekaniske instrumenter er hovedsakelig utformet for å måle fysiske størrelser. De er godt egnet for applikasjoner som involverer statiske og stabile forhold. Imidlertid ligger deres begrensning i deres evne til å reagere effektivt på dynamiske eller raskt endrede forhold. For eksempel kan de ikke nøyaktig fange opp kortvarige hendelser eller fluktuasjoner i fysiske parametre.
Elektroniske instrumenter, på den andre siden, tilbyr en betydelig fordel med sine raske responsider. I sammenligning med både elektriske og mekaniske instrumenter, kan de raskt oppdage og reagere på endringer i den målte størrelsen. Dette gjør dem ideelle for applikasjoner som krever sanntidsoppfølging og måling av hurtig varierende fenomener.
Elektriske instrumenter er spesielt utformet for å måle elektriske størrelser som strøm, spenning og effekt. Eksempler på elektriske måleenheter inkluderer amperemåler, spenningmåler og wattmåler. Amperemåler brukes til å måle elektrisk strøm i amper, spenningmåler benyttes til å måle spenning, og wattmåler brukes for å bestemme elektrisk effekt. Klassifiseringen av elektriske instrumenter ofte baserer seg på metoder som brukes for å vise eller representere utdatalesningen. Forskjellige instrumenter kan bruke analoge urverk, digitale skjermer eller andre midler for å formidle de målte verdiene, hver med sine egen unike fordele og anvendelsesområder avhengig av de spesifikke kravene til målingstasken.
Typer av Elektriske Instrumenter
I denne artikkelen vil vi utforske de ulike typene elektriske instrumenter, hver med sine unike karakteristika og anvendelsesområder.
Absolutte Instrumenter
Et absolutt instrument fastsetter verdien av en målt størrelse basert på fysiske konstanter. Disse fysiske konstantene kan inkludere parametre som vinkelen av defleksjon, spesifikke grader, eller meterkonstanter. For å få verdien av den målte størrelsen fra et absolutt instrument, er matematiske beregninger vanligvis nødvendige for å tolke forholdet mellom den observerte fysiske konstanten og den målte størrelsen.
Et primært eksempel på et absolutt instrument er tangentgalvanometret. I dette instrumentet beregnes strømmens størrelse som passerer gjennom spolen ved hjelp av tangens av spolens defleksjonsvinkel, sammen med faktorer som den horisontale komponenten av Jords magnetfelt, spolens radius, og antallet vikter. På grunn av deres avhengighet av nøyaktige fysiske forhold og behovet for detaljerte beregninger, brukes absolutte instrumenter vanligvis i laboratoriemiljøer hvor nøyaktige og fundamentale målinger er essensielle.
Sekundære Instrumenter
Sekundære instrumenter viser størrelsen av den målbare størrelsen gjennom defleksjon. For nøyaktig måling er kalibrering av disse instrumentene mot et standardinstrument avgjørende. I motsetning til absolutte instrumenter gir sekundære instrumenter en direkte utdata, noe som eliminerer behovet for komplekse matematiske beregninger for å bestemme den målte verdien. Denne enkelheten gjør dem høygradig praktiske for en bred rekke hverdagsmålingstasker.
Digitale Instrumenter
Digitale instrumenter presenterer sin utdata i et numerisk format, noe som gir flere fordeler i forhold til deres analoge motparter. En av de viktigste fordelene er økt nøyaktighet, da digitale lesninger eliminerer potensialet for menneskelig feil forbundet med lesing av analoge skaler. Dette gjør digitale instrumenter spesielt egnet for applikasjoner der presisjon er av aller største viktighet, som i vitenskapelig forskning, ingeniørvirksomhet og industriell kvalitetskontroll.
Analoge Instrumenter
Analoge instrumenter karakteriseres ved en utdata som varierer kontinuerlig. De har vanligvis en peker som beveger seg langs en kalibrert skala for å indikere størrelsen av den målbare størrelsen. Analoge instrumenter kan videre klassifiseres i to undertyper:
Nulltype Instrumenter
Nulltype instrumenter bruker null eller null defleksjon for å indikere størrelsen av den målte størrelsen. Disse instrumentene er kjent for sin høye nøyaktighet og følsomhet. De opererer på prinsippet om å sammenligne en kjent størrelse med en ukjent størrelse. Når verdiene av den kjente og ukjente størrelsen er like, viser instrumentets peker en null eller null defleksjon. Nulltype instrumenter brukes ofte i potensiometer og galvanometer for å nøyaktig identifisere nullpunkter, som er essensielle for nøyaktige målinger i ulike elektriske og elektroniske applikasjoner.
Defleksjonstype Instrumenter
Defleksjonstype instrumenter fastsetter verdien av målestørrelsen basert på defleksjonen av en peker. Når den målte størrelsen virker på instrumentet, forårsaker det at pekeren i det bevegelige systemet (som er montert på en kalibrert skala) deflekterer. Ved å observere pekerens posisjon på skalaen, kan størrelsen av den målte størrelsen bestemmes.
Defleksjonstype instrumenter kan videre inndelas i tre kategorier:
I sammenligning med elektriske og mekaniske instrumenter, viser elektroniske instrumenter generelt signifikant raskere responstider. Denne raske responsen lar dem raskt oppdage og reagere på endringer i elektriske størrelser, noe som gjør dem høygradig egnet for applikasjoner som krever sanntidsoppfølging og analyse, som i høyhastighets datainnsamlingssystemer, kontrollsystemer og moderne kommunikasjonsteknologier.
