Cosa Sono gli Strumenti Analogici La Loro Classificazione e Principi di Funzionamento
Definizione degli strumenti analogici
Uno strumento analogico è definito come un dispositivo in cui l'uscita è una funzione continua del tempo, mantenendo una relazione fissa con l'ingresso. Grandezze fisiche come tensione, corrente, potenza ed energia vengono misurate utilizzando strumenti analogici. La maggior parte degli strumenti analogici utilizza un indicatore o un quadrante per indicare la grandezza della quantità misurata.
Classificazione degli strumenti analogici
La classificazione degli strumenti analogici si basa sul tipo di grandezza fisica che misurano. Ad esempio, uno strumento utilizzato per misurare la corrente è chiamato amperometro, mentre un voltmetro misura la tensione. Un wattmetro e un frequenzimetro sono utilizzati rispettivamente per misurare la potenza e la frequenza.
Classificazione degli strumenti analogici
Gli strumenti analogici possono essere classificati in base al tipo di corrente che misurano, dando luogo a tre categorie principali:
Possono anche essere classificati in base a come presentano la quantità misurata, inclusi:
1. Strumenti indicanti
Questi strumenti mostrano la grandezza della quantità misurata utilizzando un quadrante e un indicatore. Esempi includono amperometri e voltmetri. Sono ulteriormente divisi in:
2. Strumenti registranti
Questi forniscono letture continue su un periodo specificato, con le variazioni della quantità registrate su carta.
3. Strumenti integratori
Questi misurano la somma totale di una quantità elettrica su un dato periodo di tempo.
Un'altra classificazione si basa sul metodo utilizzato per confrontare la quantità misurata:
Gli strumenti analogici possono anche essere classificati in base ai loro livelli di precisione.
Principi di funzionamento
Gli strumenti analogici possono essere categorizzati in base ai loro principi operativi, con molti che si basano sui seguenti effetti:
Effetto magnetico
Quando la corrente scorre attraverso un conduttore, induce un campo magnetico intorno al conduttore. Ad esempio, se il conduttore è avvolto, i campi magnetici combinati dei giri del bobina agiscono come un magnete immaginario.
Effetto termico
Quando la corrente misurata passa attraverso elementi riscaldanti, aumenta la loro temperatura. Una termocoppia collegata a questi elementi converte questa variazione di temperatura in una forza elettromotrice (fem). Questa conversione di corrente in fem tramite la temperatura è nota come effetto termico.
Effetto elettrostatico
La forza elettrostatica agisce tra due piastre cariche, causando il dislocamento di una delle piastre. Gli strumenti che operano su questo principio sono chiamati dispositivi elettrostatici.
Effetto induttivo
Un disco conduttore non magnetico posizionato in un campo magnetico (indotto da un elettromagnete eccitato da corrente alternata) genera una forza elettromotrice (fem). Questa fem induce una corrente nel disco, e l'interazione tra la corrente indotta e il campo magnetico causa il movimento del disco. Questo effetto viene utilizzato principalmente negli strumenti a induzione.
Effetto Hall
Quando un materiale trasporta una corrente elettrica in presenza di un campo magnetico trasversale, si genera una tensione tra i due bordi del conduttore. L'entità di questa tensione dipende dalla corrente, dalla densità di flusso magnetico e dalle proprietà del materiale del conduttore.
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