Quels sont les instruments analogiques leur classification et leurs principes de fonctionnement
Définition des instruments analogiques
Un instrument analogique est défini comme un dispositif dont la sortie est une fonction continue du temps, maintenant une relation fixe avec l'entrée. Les grandeurs physiques telles que la tension, le courant, la puissance et l'énergie sont mesurées à l'aide d'instruments analogiques. La plupart des instruments analogiques utilisent un pointeur ou un cadran pour indiquer l'amplitude de la grandeur mesurée.
Classification des instruments analogiques
La classification des instruments analogiques est basée sur le type de grandeur physique qu'ils mesurent. Par exemple, un instrument utilisé pour mesurer le courant est appelé un ampèremètre, tandis qu'un voltmètre mesure la tension. Un wattmètre et un fréquencemètre sont utilisés pour mesurer la puissance et la fréquence, respectivement.
Classification des instruments analogiques
Les instruments analogiques peuvent être classés en fonction du type de courant qu'ils mesurent, donnant lieu à trois catégories principales :
Ils peuvent également être classés par la manière dont ils présentent la grandeur mesurée, y compris :
1. Instruments indicateurs
Ces instruments affichent l'amplitude de la grandeur mesurée à l'aide d'un cadran et d'un pointeur. Des exemples incluent les ampèremètres et les voltmètres. Ils sont divisés en :
2. Instruments enregistreurs
Ces instruments fournissent des lectures continues sur une période spécifiée, avec les variations de la grandeur enregistrées sur du papier.
3. Instruments intégrateurs
Ces instruments mesurent la somme totale d'une grandeur électrique sur une période donnée.
Une autre classification est basée sur la méthode utilisée pour comparer la grandeur mesurée :
Les instruments analogiques peuvent également être classés en fonction de leurs niveaux de précision.
Principes de fonctionnement
Les instruments analogiques peuvent être catégorisés selon leurs principes de fonctionnement, avec beaucoup s'appuyant sur les effets suivants :
Effet magnétique
Lorsque le courant circule dans un conducteur, il induit un champ magnétique autour du conducteur. Par exemple, si le conducteur est enroulé, les champs magnétiques combinés des spires agissent comme un aimant imaginaire.
Effet thermique
Lorsque le courant mesuré passe à travers des éléments chauffants, il augmente leur température. Une thermocouple attachée à ces éléments convertit ce changement de température en force électromotrice (f.e.m.). Cette conversion du courant en f.e.m. via la température est connue sous le nom d'effet thermique.
Effet électrostatique
La force électrostatique agit entre deux plaques chargées, provoquant le déplacement d'une plaque. Les instruments fonctionnant selon ce principe sont appelés dispositifs électrostatiques.
Effet d'induction
Un disque conducteur non magnétique placé dans un champ magnétique (induit par un électroaimant excité par un courant alternatif) génère une force électromotrice (f.e.m.). Cette f.e.m. induit un courant dans le disque, et l'interaction entre le courant induit et le champ magnétique fait bouger le disque. Cet effet est principalement utilisé dans les instruments de type induction.
Effet Hall
Lorsqu'un matériau transporte un courant électrique en présence d'un champ magnétique transversal, une tension est générée entre les deux bords du conducteur. L'amplitude de cette tension dépend du courant, de la densité du flux magnétique et des propriétés du matériau du conducteur.
