Klasifikacija merila

Merenja: Definicija, Klasifikacija i Karakteristike

Uređaj za merenje je uređaj koji se koristi za kvantifikaciju fizikalnih i električnih veličina. Koncept merenja u suštini uključuje upoređivanje dve veličine koje dele istu jedinicu. Jedna od ovih veličina ima nepoznatu veličinu, koja se zatim upoređuje sa preddefinisanim standardnom vrednošću. Kroz ovo upoređivanje, dobija se numerički rezultat, koji predstavlja izmerenu vrednost nepoznate veličine.

Uređaji za merenje mogu biti kategorizirani u tri glavne vrste:

• Električni Uređaji

• Elektronski Uređaji

• Mehanički Uređaji

Mehanički uređaji su uglavnom dizajnirani za merenje fizikalnih veličina. Oni su dobro prilagođeni primenama koje uključuju statičke i stabilne uslove. Međutim, njihova ograničenja leže u nepružnosti da efikasno reaguju na dinamične ili brzo menjajuće uslove. Na primer, možda neće tačno uhvatiti prelazne događaje ili fluktuacije u fizikalnim parametrima.

Elektronski uređaji, s druge strane, nude značajan prednost svojim brzim vremenima odziva. U poređenju sa električnim i mehaničkim uređajima, oni mogu brzo detektovati i reagovati na promene u merenoj veličini. To ih čini idealnim za primene koje zahtevaju stvarno-vremensko praćenje i merenje brzo menjajućih fenomena.

Električni uređaji su specifično dizajnirani za merenje električnih veličina, kao što su struja, napona i snaga. Primeri električnih merila uključuju ampermetar, voltmetar i vatmetar. Ampermetar se koristi za merenje električne struje u amperima, voltmetar se koristi za merenje napona, a vatmetar se koristi za određivanje električne snage. Klasifikacija električnih uređaja često zavisi od metoda koje se koriste za prikaz ili predstavljanje izlazne vrednosti. Različiti uređaji mogu koristiti analogni kazaljke, digitalne displeje ili druge sredstva za prenošenje izmerenih vrednosti, svaki sa svojim skupom prednosti i primena, zavisno od specifičnih zahteva merenja.

Vrste Električnih Uređaja

U ovom članku ćemo istražiti različite vrste električnih uređaja, svaki sa svojim unikatnim karakteristikama i primenama.

Apsolutni Uređaji

Apsolutni uređaj određuje vrednost merene veličine na osnovu fizikalnih konstanti. Ove fizikalne konstante mogu uključivati parametre kao što su ugao defleksije, specifični stepeni ili konstante mera. Da bi se dobila vrednost merene veličine iz apsolutnog uređaja, obično su potrebni matematički izračuni kako bi se tumačila veza između posmatrane fizikalne konstante i veličine koja se meri.

Primjer apsolutnog uređaja je tangens galvanometar. U ovom uređaju, magnituda struje koja prolazi kroz njegov cev se izračunava korišćenjem tangensa ugla defleksije cevi, zajedno sa faktorima kao što su horizontalni komponenta Zemljine magnetne sile, poluprečnik cevi i broj žica. Zbog njihove zavisnosti od preciznih fizikalnih odnosa i potrebe za detaljnim izračunavanjima, apsolutni uređaji su često korišćeni u laboratorijskim uslovima gde su tačna i fundamentalna merenja neophodna.

Sekundarni Uređaji

Sekundarni uređaji prikazuju magnitudu merene veličine kroz defleksiju. Za tačno merenje, kalibracija ovih uređaja u odnosu na standardni uređaj je ključna. U suprotnosti sa apsolutnim uređajima, sekundarni uređaji pružaju direktni izlaz, eliminirajući potrebu za složenim matematičkim izračunavanjima kako bi se odredila izmerena vrednost. Ova jednostavnost ih čini visoko praktičnim za širok spektar svakodnevnih merenja.

Digitalni Uređaji

Digitalni uređaji prikazuju svoj izlaz u numeričkom formatu, nudići nekoliko prednosti u odnosu na svoje analogni ekvivalente. Jedna od ključnih prednosti je poboljšana tačnost, jer digitalni čitavi eliminiraju potencijalnu grešku vezanu za čitanje analognih ljestvica. To čini digitalne uređaje posebno pogodnim za primene gde je preciznost najveće važnosti, kao što su naučna istraživanja, inženjerstvo i industrijska kontrola kvaliteta.

Analogni Uređaji

Analogni uređaji se karakterišu izlazom koji se neprekidno menja. Obično imaju kazaljku koja se kreće duž kalibrirane ljestvice kako bi ukazala na magnitudu merene veličine. Analogne uređaje se mogu dalje klasificirati u dve podvrste:

Nultip Vrsta Uređaja

Nultip vrsta uređaja koristi nulu ili nultu defleksiju kako bi ukazala na magnitudu merene veličine. Ovi uređaji su poznati po svojoj visokoj tačnosti i osetljivosti. Funkcioniraju na principu upoređivanja poznate veličine sa nepoznatom veličinom. Kada su vrednosti poznate i nepoznate veličine jednake, kazaljka uređaja pokazuje nultu ili nultu defleksiju. Nultip vrsta uređaja se često koristi u potenciometrima i galvanometrima kako bi se tačno identifikovala nulta tačka, koja je ključna za tačna merenja u različitim električnim i elektronskim primenama.

Defleksijska Vrsta Uređaja

Defleksijska vrsta uređaja određuje vrednost merene veličine na osnovu defleksije kazaljke. Kada merena veličina deluje na uređaj, to dovodi do defleksije kazaljke pokretnog sistema (koji je montiran na kalibriranu ljestvicu). Posmatranjem pozicije kazaljke na ljestvici, može se odrediti magnituda merene veličine.

Defleksijska vrsta uređaja se može dalje podeliti u tri kategorije:

• Indikatorski Uređaji: Ovi uređaji su dizajnirani da direktno prikazuju magnitudu merene veličine. Obično imaju kazaljku koja se kreće nad graduiranom ljestvicom. Primeri indikatorskih uređaja uključuju voltmetre, ampermetre i faktor snage metri, koji se široko koriste za praćenje i merenje električnih parametara u različitim krugovima i sistemima.

• Integracioni Uređaji: Integracioni uređaji se koriste za merenje ukupne energije isporučene tokom određenog perioda. Ukupna energija merena tim uređajima se izračunava kao proizvod vremena i merene električne veličine. Česti primeri integracionih uređaja su energetski metri, vat-sati metri, koji su ključni za tačno obračunavanje potrošnje električne energije.

• Zapisni Uređaji: Zapisni uređaji se koriste za dokumentovanje stanja kruga na redovne intervale. Obično imaju pokretni sistem koji nosi penkali ili stilus, koji lagano dodiruje papir ili drugi zapisni medijum. Kako se merena električna veličina menja, pokret cevi se tragira na zapisnom mediju, formirajući krivu koja ilustruje variranje električne veličine tokom vremena. Ova graficka reprezentacija je neocenjiva za analizu trendova, dijagnozu problema i praćenje performansi električnih sistema.

U poređenju sa električnim i mehaničkim uređajima, elektronski uređaji opšteg govora pokazuju znatno brža vremena odziva. Ova brza reakcija im omogućava da brzo detektuju i reaguju na promene u električnim veličinama, čime postaju visoko pogodni za primene koje zahtevaju stvarno-vremensko praćenje i analizu, kao što su sistemi za brzo prikupljanje podataka, kontrolni sistemi i moderne komunikacijske tehnologije.