¿Qué son los instrumentos analógicos su clasificación y principios de funcionamiento?
Definición de Instrumentos Analógicos
Un instrumento analógico se define como un dispositivo cuya salida es una función continua del tiempo, manteniendo una relación fija con la entrada. Las cantidades físicas como el voltaje, la corriente, la potencia y la energía se miden utilizando instrumentos analógicos. La mayoría de los instrumentos analógicos utilizan un puntero o un dial para indicar la magnitud de la cantidad medida.
Clasificación de Instrumentos Analógicos
La clasificación de los instrumentos analógicos se basa en el tipo de cantidad física que miden. Por ejemplo, un instrumento utilizado para medir la corriente se llama amperímetro, mientras que un voltímetro mide el voltaje. Un vatímetro y un frecuencímetro se utilizan para medir la potencia y la frecuencia, respectivamente.
Clasificación de Instrumentos Analógicos
Los instrumentos analógicos pueden clasificarse según el tipo de corriente que miden, dando lugar a tres categorías principales:
También pueden clasificarse por cómo presentan la cantidad medida, incluyendo:
1. Instrumentos Indicadores
Estos instrumentos muestran la magnitud de la cantidad medida utilizando un dial y un puntero. Ejemplos incluyen amperímetros y voltímetros. Se dividen aún más en:
2. Instrumentos Registradores
Estos proporcionan lecturas continuas durante un período especificado, con las variaciones de la cantidad registradas en papel.
3. Instrumentos Integradores
Estos miden la suma total de una cantidad eléctrica durante un período de tiempo determinado.
Otra clasificación se basa en el método utilizado para comparar la cantidad medida:
Los instrumentos analógicos también pueden clasificarse según sus niveles de precisión.
Principios de Funcionamiento
Los instrumentos analógicos pueden categorizarse por sus principios de funcionamiento, con muchos basándose en los siguientes efectos:
Efecto Magnético
Cuando la corriente fluye a través de un conductor, induce un campo magnético alrededor del conductor. Por ejemplo, si el conductor está enrollado, los campos magnéticos combinados de las vueltas del bobinado actúan como un imán imaginario.
Efecto Térmico
Cuando la corriente medida pasa a través de elementos calentadores, aumenta su temperatura. Un termopar adjunto a estos elementos convierte este cambio de temperatura en una fuerza electromotriz (fem). Esta conversión de corriente a fem a través de la temperatura se conoce como el efecto térmico.
Efecto Electrostático
La fuerza electrostática actúa entre dos placas cargadas, causando el desplazamiento de una placa. Los instrumentos que operan sobre este principio se llaman dispositivos electrostáticos.
Efecto de Inducción
Un disco conductor no magnético colocado en un campo magnético (inducido por un electroimán excitado por corriente alterna) genera una fuerza electromotriz (fem). Esta fem induce corriente en el disco, y la interacción entre la corriente inducida y el campo magnético hace que el disco se mueva. Este efecto se utiliza principalmente en instrumentos de tipo inducción.
Efecto Hall
Cuando un material lleva corriente eléctrica en presencia de un campo magnético transversal, se genera un voltaje entre los dos bordes del conductor. La magnitud de este voltaje depende de la corriente, la densidad de flujo magnético y las propiedades del material del conductor.
