Mik az analóg műszerek osztályzása és működési elvük?

Analóg műszer eszközök definíciója

Az analóg műszer eszközt olyan készülékként definiáljuk, amelynek kimenete folyamatos időfüggvény, és rögzített összefüggésben áll a bemenettel. Az analóg műszer eszközökkel fizikai mennyiségeket, mint például feszültséget, áramot, teljesítményt és energiát mérik. A legtöbb analóg műszer eszköz egy mutatót vagy skálát használ a mértni való mennyiség nagyságának megjelenítésére.

Analóg műszer eszközök osztályozása

Az analóg műszer eszközök osztályozása a mérni való fizikai mennyiség típusán alapul. Például az árammérést szolgáló eszközt ampermeternak, a feszültségmérést pedig voltmeternak nevezzük. A wattmérő és a frekvenciamérő rendre a teljesítményt és a frekvenciát méri.

Analóg műszer eszközök osztályozása

Az analóg műszer eszközök osztályozhatók a mérni való áram típusa alapján, ami három fő kategóriát eredményez:

• Egyszeres áram (DC) analóg műszer eszközök

• Váltó áram (AC) analóg műszer eszközök

• Egyszeres és váltó áramra is alkalmas műszer eszközök

Ezen felül azokat is osztályozhatjuk, hogyan jelenítik meg a mértni való mennyiséget, beleértve:

1. Jelző műszer eszközök

Ezek a műszer eszközök a mértni való mennyiség nagyságát skálával és mutatóval jelenítik meg. Például ampermeterek és voltmeterek. Ezek tovább oszthatók:

• Elektromos-mechanikus műszer eszközök

• Elektronikus műszer eszközök

2. Rögzítő műszer eszközök

Ezek folyamatos értékeket adnak meg egy meghatározott időszakban, és a mennyiség változásait papírra rögzítik.

3. Integráló műszer eszközök

Ezek a műszer eszközök a mértni való elektromos mennyiség teljes összegét adják meg egy adott időszakban.

Egy másik osztályozás a mérni való mennyiséghez hasonlító módszer alapján történik:

• Közvetlen mérő műszer eszközök
  Ezek közvetlenül a mérni való mennyiséget konvertálják energiává a készülék aktiválásához, lehetővé téve a ismeretlen mennyiségek közvetlen mérését. Például ampermeterek, voltmeterek, wattmérők és energia mérők.

• Összehasonlító műszer eszközök
  Ezek ismeretlen mennyiségeket határoznak meg összehasonlítva őket standard értékekkel. AC és DC hídok tipikus példái.

Az analóg műszer eszközök továbbá osztályozhatók a pontosságuk alapján.

Működési elvek

Az analóg műszer eszközöket a működési elveik alapján is osztályozhatjuk, sokan a következő hatásokra támaszkodnak:

Mágneses hatás

Amikor áram folyik egy vezetőn, azt indukálja a vezető körül egy mágneses mezőt. Például, ha a vezető tekercsel van, a tekercs forgási mágneses mezői egy képzeletbeli mágneshez hasonlóan működnek.

Hőmérsékleti hatás

Amikor a mérni való áram áthalad a melegítő elemeken, ez növeli a hőmérsékletüket. Egy a melegítő elemekhez csatlakoztatott termopár ezt a hőmérséklet-változást elektromos erőt (emf) alakít. Ez az áram emf-be való konverzió hőmérsékleti hatásnak nevezik.

Elektrosztatikus hatás

Az elektrosztatikus erő hat a két töltött lemez között, ami egyik lemezt elmozdít. Az ilyen elven működő műszer eszközöket elektrosztatikus készülékeknek nevezik.

Indukciós hatás

Egy nem-mágneses vezető lemez, amit egy mágneses mezőbe helyezünk (ami egy váltó árammal indított elektromágnessel generált), elektromos erőt (emf) generál. Ez az emf áramot indukál a lemezben, és az indukált áram és a mágneses mező kölcsönhatása miatt a lemez mozog. Ez a hatás főleg az indukciós típusú műszer eszközökben használatos.

Hall-hatás

Amikor egy anyagban áram folyik transzverzális mágneses mezőben, akkor a vezető két oldalán feszültség keletkezik. Ez a feszültség nagysága függ az áramtól, a mágneses flusszustól és a vezető anyag jellemzőitől.