Какви са аналоговите инструменти техните класификации и принципи на действие

Дефиниция на аналого инструменти

Аналоговият инструмент е устройство, при което изходът е непрекъсната функция на времето, запазвайки фиксирана връзка с входа. Физични величини като напрежение, ток, мощност и енергия се измерват с помощта на аналогови инструменти. Повечето аналогови инструменти използват стрелка или кръг за показване на големината на измерената величина.

Класификация на аналого инструменти

Класификациейте на аналоговите инструменти се основава на типа физическа величина, която те измерват. Например, инструментът, използван за измерване на ток, се нарича амперметър, докато волтметърът измерва напрежението. Ватметърът и честотомерът се използват съответно за измерване на мощността и честотата.

Класификация на аналого инструменти

Аналоговите инструменти могат да бъдат класифицирани според типа ток, който измерват, давайки три основни категории:

• Аналого инструменти за постоянен ток (DC)

• Аналого инструменти за променлив ток (AC)

• Инструменти за постоянен и променлив ток

Те могат също да бъдат класифицирани по начина, по който представят измерената величина, включително:

1. Индикационни инструменти

Тези инструменти показват големината на измерената величина с помощта на кръг и стрелка. Примери включват амперметри и волтметри. Те са подразделени на:

• Електромеханични инструменти

• Електронни инструменти

2. Регистриращи инструменти

Тези предоставят непрекъснати показания в определен период, с вариации на величината, записани на хартия.

3. Интегриращи инструменти

Тези измерват общата сума на електрическа величина в даден период от време.

Друга класификация е основана на метода, използван за сравнение на измерената величина:

• Инструменти за пряко измерване
  Тези директно преобразуват измерваната величина в енергия, за да активират устройството, позволявайки пряко измерване на неизвестни величини. Примери включват амперметри, волтметри, ватметри и енергийни метри.

• Инструменти за сравнение
  Тези определят неизвестни величини, като ги сравняват със стандартни стойности. Типични примери са AC и DC мостове.

Аналоговите инструменти могат също да бъдат класифицирани според нивата на точност.

Принципи на действие

Аналоговите инструменти могат да бъдат класифицирани според принципите на действие, с много от тях, които разчитат на следните ефекти:

Магнитен ефект

Когато ток протича през проводник, той индуцира магнитно поле около проводника. Например, ако проводникът е намотан, комбинираните магнитни полета на обиколките действат като въображаем магнит.

Термичен ефект

Когато измереният ток минава през нагреващи елементи, той повишава тяхната температура. Термоелемент, прикрепен към тези елементи, преобразува това изменение на температурата в електродвижна сила (EDC). Това преобразуване на тока в EDC чрез температура се нарича термичен ефект.

Електростатичен ефект

Електростатичната сила действа между две заредени плочи, причинявайки едната плоча да се премести. Инструментите, работещи по този принцип, се наричат електростатични устройства.

Индукционен ефект

Немагнитен проводящ диск, поставен в магнитно поле (индуцирано от електромагнит, възбуден от променлив ток), генерира електродвижна сила (EDC). Тази EDC индуцира ток в диска, а взаимодействието между индуцирания ток и магнитното поле причинява диска да се движи. Този ефект се използва предимно в индукционни инструменти.

Хол ефект

Когато материал пренася електрически ток в присъствието на поперечен магнитен поток, се генерира напрежение между двете страни на проводника. Големината на това напрежение зависи от тока, магнитния поток и свойствата на материала на проводника.