Què són els instruments analògics la seva classificació i principis de funcionament

Definició d'instruments analògics

Un instrument analògic es defineix com un dispositiu on la sortida és una funció contínua del temps, mantenint una relació fixa amb la entrada. Es mesuren magnituds físiques com el voltatge, la corrent, la potència i l'energia mitjançant instruments analògics. La majoria dels instruments analògics utilitzen un punter o un quadre per indicar la magnitud de la quantitat mesurada.

Classificació d'instruments analògics

La classificació dels instruments analògics es basa en el tipus de quantitat física que mesuren. Per exemple, un instrument utilitzat per mesurar la corrent s'anomena amperímetre, mentre que un voltímetre mesura el voltatge. Un vatímetre i un freqüencímetre es fan servir per mesurar la potència i la freqüència, respectivament.

Classificació d'instruments analògics

Els instruments analògics es poden classificar segons el tipus de corrent que mesuren, donant lloc a tres categories principals:

• Instruments analògics de corrent contínua (CC)

• Instruments analògics de corrent alternada (CA)

• Instruments per a corrent contínua i alternada

També es poden classificar segons com presenten la quantitat mesurada, incloent:

1. Instruments indicadors

Aquests instruments mostren la magnitud de la quantitat mesurada utilitzant un quadre i un punter. Exemples inclouen els amperímetres i els voltímetres. Es divideixen més endavant en:

• Instruments electromecànics

• Instruments electrònics

2. Instruments registradors

Aquests proporcionen lectures contínues durant un període especificat, amb les variacions de la quantitat registrades en paper.

3. Instruments integradors

Aquests mesuren la suma total d'una quantitat elèctrica durant un període determinat.

Una altra classificació es basa en el mètode utilitzat per comparar la quantitat mesurada:

• Instruments de mesura directa
  Aquests converteixen directament el mesurat en energia per activar el dispositiu, permetent la mesura directa de quantitats desconegudes. Exemples inclouen amperímetres, voltímetres, vatímetres i contadors d'energia.

• Instruments de comparació
  Aquests determinen les quantitats desconegudes comparant-les amb valors estàndard. Els ponts de corrent contínua i alternada són exemples típics.

Els instruments analògics també es poden classificar segons els seus nivells de precisió.

Principis de funcionament

Els instruments analògics es poden categoritzar segons els seus principis operatius, amb molts que depenen dels següents efectes:

Efecte magnètic

Quan la corrent flueix a través d'un conductor, induix un camp magnètic al voltant del conductor. Per exemple, si el conductor està enrolat, els camps magnètics combinats de les voltes de l'enroll actuen com un imant imaginari.

Efecte tèrmic

Quan la corrent mesurada passa a través d'elements de càlida, augmenta la seva temperatura. Un termopar atès a aquests elements converteix aquest canvi de temperatura en una força electromotriu (fem). Aquesta conversió de la corrent a fem a través de la temperatura es coneix com a efecte tèrmic.

Efecte electroestàtic

La força electroestàtica actua entre dues plaques carregades, fent que una de les plaques es desplaçi. Els instruments que funcionen segons aquest principi es coneixen com a dispositius electroestàtics.

Efecte d'inducció

Un disc conductor no magnètic col·locat en un camp magnètic (induït per un electroimant excitat per corrent alternada) genera una força electromotriu (fem). Aquesta fem induix corrent en el disc, i la interacció entre la corrent induïda i el camp magnètic fa que el disc es mogui. Aquest efecte es fa servir principalment en instruments de tipus d'inducció.

Efecte Hall

Quan un material porta una corrent elèctrica en presència d'un camp magnètic transversal, es genera un voltatge entre els dos marges del conductor. La magnitud d'aquest voltatge depèn de la corrent, la densitat de flux magnètic i les propietats del material del conductor.